線掃檢測(cè):采用組合接觸式圖像傳感器進(jìn)行寬范圍線掃描
兩個(gè)接觸式線掃圖像傳感器與圖像采集卡組合使用,實(shí)現(xiàn)了更寬幅面的物體表面質(zhì)量檢測(cè)。
當(dāng)需要以極高分辨率來(lái)檢測(cè)移動(dòng)的大型平面物體(如紙張、層壓板、塑料薄膜、織物、鋁箔、玻璃、鋼鐵乃至PCB)的表面時(shí),通常會(huì)用到線掃圖像傳感器。使用線掃圖像傳感器搭建檢測(cè)系統(tǒng),需要一些獨(dú)特的技術(shù),因?yàn)榕c面掃描采集相反,線掃應(yīng)用需要緊密結(jié)合傳感器的采集速率(即線速率)和物體的運(yùn)動(dòng)。
Euresys公司CEO Marc Damhaut說(shuō):“與傳統(tǒng)的線掃相機(jī)相比,三菱電機(jī)提供的接觸式圖像傳感器(CIS)優(yōu)勢(shì)明顯。”它們可以安裝得非常靠近待測(cè)物體,在物體周圍空間局促的情況下,它們是完美的解決方案。它們提供了待檢測(cè)表面的遠(yuǎn)心視圖,沒(méi)有失真,也沒(méi)有照明不均的問(wèn)題。因此,它們呈現(xiàn)的1:1圖像是對(duì)表面的準(zhǔn)確呈現(xiàn)。此外,接觸式圖像傳感器是完整的解決方案,它將傳感器、照明和光學(xué)器件集成在同一個(gè)可以預(yù)先校準(zhǔn)的設(shè)備中。這就可以獲得不失真的真實(shí)圖像,為正確的圖像分析奠定基礎(chǔ)。
Euresys在線掃應(yīng)用方面經(jīng)驗(yàn)豐富。Euresys的Camera Link和CoaXPress采集卡,提供了控制線掃圖像傳感器(包括接觸式圖像傳感器)所需要的一切功能。Euresys采集卡搭載專門用于連接正交運(yùn)動(dòng)編碼器的通用I/O線,配備各類電氣接口和可編程噪聲濾波器。此外,利用Euresys采集卡中的Rate Divider和Rate Converter等工具,可以精細(xì)控制物體運(yùn)動(dòng)和傳感器線速率之間的同步,從而實(shí)現(xiàn)像素長(zhǎng)寬比。
在應(yīng)用案例中,三菱電機(jī)和Euresys合作,成功突破了大型物體表面檢測(cè)的極限。該案例中,同時(shí)使用兩個(gè)Camera Link接觸式圖像傳感器來(lái)檢測(cè)更寬的表面。
這些傳感器交錯(cuò)安裝,并對(duì)所選的重疊進(jìn)行管理,確保在整個(gè)視場(chǎng)寬度進(jìn)行連續(xù)檢測(cè)。每個(gè)傳感器都與兩個(gè)Euresys Grablink Full XR采集卡相連。這四個(gè)Euresys采集卡能夠?qū)D像拼接在一起,同時(shí)對(duì)重疊部分進(jìn)行控制,以便在主機(jī)內(nèi)存中生成一張圖像供檢測(cè)使用。這個(gè)過(guò)程通過(guò)DMA(直接存儲(chǔ)器訪問(wèn))完成,無(wú)需加載主機(jī)CPU。
Grablink Full XR圖像采集卡克服的另一個(gè)限制因素,是相機(jī)和主機(jī)之間的距離。在這種大型生產(chǎn)設(shè)備上,檢測(cè)頭離主機(jī)幾米遠(yuǎn)是常有的事。在這樣的情況下,利用Grablink Full XR的ECCO+(Camera Link延長(zhǎng)線操作)功能,可以通過(guò)所需長(zhǎng)度的電纜進(jìn)行可靠傳輸,遠(yuǎn)超Camera Link標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的電纜長(zhǎng)度。
這種布設(shè)的另一好處是,Grablink Full XR能夠在過(guò)程中速度變化多端的情況下,保持同步運(yùn)行。本案例中出現(xiàn)了兩個(gè)數(shù)量級(jí)的變化,發(fā)生在過(guò)程啟停時(shí)或其他不尋常的過(guò)程引起吞吐量變化時(shí)。由于它的精度很高,并與CIS進(jìn)行確定性交互,用戶的過(guò)程信號(hào)行經(jīng)GPIO線時(shí),Euresys解決方案可以輕松處理這些變化。
高效的圖像采集加上三菱電機(jī)與工廠自動(dòng)化設(shè)施的交互能力,使得客戶可以輕松優(yōu)化過(guò)程。由于無(wú)縫集成多相機(jī)輸出,CIS的大小不再是單次檢測(cè)表面大小的限制因素。解決方案集成商/機(jī)器制造商也對(duì)這種靈活性贊賞有加,他們希望能夠根據(jù)客戶的具體要求靈活調(diào)整解決方案。三菱電機(jī)歐洲CIS總監(jiān)Martin Messy說(shuō):“對(duì)于Euresys在聯(lián)合項(xiàng)目中高度專業(yè)和面向客戶的合作,我們深表感謝。
Marc Damhaut總結(jié)道:“Euresys的首要任務(wù)是與市場(chǎng)相關(guān)合作方(相機(jī)制造商、機(jī)器制造商、集成商、用戶等)開(kāi)展密切合作,從而提供符合機(jī)器視覺(jué)行業(yè)具體要求的先進(jìn)軟硬件。”