Entwickler von Bildverarbeitungssystemen, die an typischen Sortieranwendungen wie der Obst-, Bohnen- oder Getreidekontrolle arbeiten, fragen uns oft: "Sind Prismenkameras besser als trilineare Kameras, und wenn ja, warum?"
Schauen wir uns dieses Thema einmal genauer an.
Sortiermaschinen werden für die automatische Inspektion eingesetzt, um Objekte nach Farbe, Größe, Form und Struktur auf der Grundlage vordefinierter Parameter genau zu sortieren und zu entscheiden, ob sie angenommen oder abgelehnt werden sollen. Dies ist eine kosteneffiziente Lösung zur Erzielung einer maximalen Ausbeute bei gleichzeitiger Qualitätssicherung.
Für Anwendungen, bei denen Objekte unterschiedlicher Größe und Länge in der Regel mit hoher Geschwindigkeit in ständiger Bewegung sind, werden traditionell Zeilenkameras eingesetzt, die das Objekt zeilenweise abtasten, um bestimmte Fehler besser zu erkennen.
Zeilenkameras können grob in zwei Typen eingeteilt werden:
Mehrzeilige Kameras mit einem Sensor. Typische Konfigurationen sind interpolierte Zweizeilen-Farbkameras, trilineare RGB-Kameras und quadlineare RGB+NIR-Kameras für Multispektralanwendungen.
Beide Arten von Zeilenkameras können zwar Bilder mit hoher Geschwindigkeit aufnehmen, die Bildqualität kann jedoch stark variieren. Prismenkameras werden für Sortieranwendungen empfohlen, bei denen die Geschwindigkeit, Position und Ausrichtung des Objekts unbekannt und nicht vorhersehbar sind.
Wenn die Geschwindigkeit schwankt oder unbekannt und unvorhersehbar ist
Wenn Objekte rollen und sich zufällig bewegen, was zu leichten Änderungen der Ausrichtung und Position führt, kann dies eine Herausforderung für die Bilderfassung darstellen.
Bei trilinearen Kameras besteht der Sensor aus drei Zeilen - eine pro Farbkanal -, die räumlich in Scanrichtung verteilt sind. Diese Anordnung bedeutet, dass die Farbinformationen von einer bestimmten Linie auf dem Zielobjekt zu drei separaten Zeitpunkten erfasst und dann von einem Algorithmus in der Kamera addiert werden. Dieser Algorithmus zur räumlichen Kompensation ist nicht in der Lage, Änderungen in der Ausrichtung des Objekts zu berücksichtigen, die zwischen den drei Zeilenerfassungen auftreten können, was zu Bildverzerrungen oder Farbsäumen führt, die als Halo Effect bekannt sind.
Die einzelnen Zeilen in einer trilinearen Kamera sind durch einen Zeilenabstand voneinander getrennt, der ein Pixel oder weniger betragen kann, wodurch eine leichte optische Verschiebung für jede der Farben entsteht.
Bei einer prismenbasierten Zeilenkamera hingegen folgt jeder einzelne Lichtstrahl einem einzigen optischen Pfad. Mit anderen Worten: Sie nehmen jeweils eine Zeile auf und teilen diese intern auf, so dass alle drei Farbkanäle von derselben Zeilenerfassung abgeleitet werden. Selbst wenn sich die Ausrichtung von Objekten ändert, sorgt der einzelne optische Pfad bei Prismenkameras dafür, dass jedes Pixel auf jedem Sensor zur gleichen Zeit auf genau denselben Punkt fokussiert ist.
Wenn Sie mehr über dieses Thema erfahren möchten, sehen Sie sich unser kostenloses free On-Demand-Webinar. an. Sie können auch unser kostenloses Whitepaper mit dem Titel "prism-based line scan cameras vs single-sensor multiline cameras for color and multi-spectral imaging" herunterladen.
Kontaktieren Sie JAI für Hilfe:
Wir helfen Ihnen dabei, die perfekte Kamera für Ihre Anforderungen an Hochgeschwindigkeits-Zeilenkamera-Anwendungen zu finden.
Kontakt zu einem Ingenieur bei JAI