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機械および植物の産業用画像処理

stemmer10217技術記事

Stemmer Imagingは、その広範な ラインスキャンカメララインカメラアプリケーションのエンドユーザー、OEM、およびシステムインテグレーターでの豊富な経験に基づいて、個々の画像処理タスクの最適なソリューションを提供します。 この記事では、適切なカラーラインカメラを選択する際に考慮すべき事項について説明します。


ラインスキャンカメラビジョンは、コンベヤベルト上の連続材料または物体の検査など、幅広いアプリケーションで使用される実績のある技術です。 この方法は、長さが異なるオブジェクトや、高解像度の画像が必要な場合に特に役立ちます。 ラインカメラ技術の使用は、円筒形の物体の検出にも非常に適しています。 これらは、エリアカメラで検出するのが難しく、曲面を撮像することで生じる歪みの補正が必要です。 同様に、表面全体をキャプチャするには多くの画像が必要です。 一方、ラインカメラは、シリンダーの同じ部分を歪みなく検出します。 円柱の回転により、表面全体の「巻き戻された」画像が作成されます。

色が重要な場合

エリアスキャンカメラまたはラインスキャンカメラ用に設計されているかどうかに関係なく、ほとんどのアプリケーションでは、カラー情報が検査タスクの重要な基準でない限り、モノクロセンサーが完全に適切です。 カラービジョンカメラシステムの使用を必要とする画像処理アプリケーションには、たとえば、リサイクル(マルチカラーボトルキャップなど)、郵便物の仕分け、ウェブ商品検査、食品検査、ラベル検査、ケーブルハーネスのハーネス検査などがあります。 モノクロラインスキャンカメラセンサーには、移動するオブジェクトを高いラインレートで連続的にスキャンする一連の感光ピクセルのみがあります。 ただし、赤、緑、青の3つの原色(場合によっては4番目の赤外線)に色を分割するには、より複雑なセンサーテクノロジーが必要です。

カラーラインカメラの種類

stemmer20217カラーラインカメラは、1、2または3ラインを備えた4チップカメラ、または異なるセンサーによって同時に検出される個々の波長を分割するプリズムが使用される3または4チップカメラの2つのカテゴリに分類できます。 、 これらの方法にはそれぞれ固有の利点があります。

1チップカメラ

シンプルなカラーラインカメラは、デュアルラインセンサーによって実現できます。 各水平オブジェクトポイントに対して、2の値は3色によって生成されます。 前処理により、赤、緑、青の画像データを送信できるように、3番目の色が隣接するピクセルで補間されます。 色付きピクセルの配置には多くの形式があります。 1つの方法は、エリアカメラのBayer形式と同様の変化するパターンで機能します。 別の方法では、ピクセルの最初の行に緑のフィルターを使用し、2番目の行のピクセルに赤と青のフィルターを交互に使用します。 2番目の方法には、波長範囲で完全な解像度を得るという大きな利点があります。 多くのアプリケーションにとって、この費用対効果の高いソリューションは妥協点です。

トリリニアカメラでは、3チップラインはセンサーチップ内で同じピクセルピッチで互いに直接隣接して配置されます。 ライン間の距離は、カメラ、フレームグラバー、またはソフトウェアで補正されます。 このアーキテクチャは優れた感度を提供しますが、平面の2次元オブジェクトの撮影に限定されます。 異なるメーカーのトライリニアラインスキャンカメラを相互に比較する場合は、ライン間隔に注意してください。 小ライン間隔のカメラは、試料の振動や速度の変化の影響を受けにくく、したがってプリズムラインカメラの画質に近くなります。

3チップカラーカメラ

この方法は、白色光を赤、緑、青の成分に分割するプリズムを使用し、それぞれがカメラ内の異なるセンサーでキャプチャされます。 これらのカメラは、R、G、およびBのピクセルが各オブジェクト位置で同じであるため、空間的な歪みの問題を引き起こすことなく3次元オブジェクトをキャプチャできます。 その結果、不要なハロー効果は発生しません。 プリズムベースのカメラシステムは、連続材料検査などの複雑な高速アプリケーションに最適です。

カラーおよび赤外線ラインスキャンカメラ

一部の印刷アプリケーションまたはセキュリティ機能の検出では、赤外線チャネルも必要になる場合があります。 2つのオプションがあり、クアッドリニアラインスキャンカメラシステムまたはプリズムベースのシステムです。 カメラに応じて、3つのRGBラインとカラーフィルターなしの追加ラインを備えたセンサーがありますが、可視域またはIR範囲をブロックするダイクロイックフィルター、または4つのセンサーを備えたプリズムがあります。 RGB波長範囲カバーと1つの赤外線範囲。
上の写真:ラインスキャンカメラシステムは、コンベアベルト上の無限の材料または物体の検査に特に適しています。

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