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隨著機器視覺技術的逐步成熟，越來越多的行業已經利用這一技術應用來為企業生產更好的服務，產品外觀質量檢測就是其中一項。 產品表面殘缺檢測系統是由多只線掃描CCD相機，按生產線的速度同步進行圖像攝取，將攝取到的圖像轉化為數字信號傳送給圖像處理系統；圖像處理系統再根據所得信息與表面無殘缺的產品模板進行匹配，進而根據匹配結果來識別圖像的內容或控制現場的設備動作，匹配成功則通過檢測，匹配不成功發出信號進行相應操作。 據在資深技術員張濤介紹，他目前在維視數字圖像技術有限公司從事的就是CCD相機的開發工作，CCD相機分為線掃描CCD相機和面掃描CCD相機。他介紹說，線陣CCD相機具有靈敏度高，動態范圍大，性價比高等特點。由于其結構簡單，成本較低，并且可以同時儲存一行電視信號，加上它可以做很多單排感光單元，在同等測量精度的前提下，線陣CCD相機的測量范圍可以做的較大，并且由于線陣CCD實時傳輸光電變換信號和自掃描速度快、頻率響應高，可以實現動態測量，并能在低照明度下工作，所以線陣CCD廣泛地應用在產品尺寸測量和分類、非接觸尺寸測量、條形碼等許多領域。 面掃描CCD電荷包的轉移情況與線陣CCD的器件類似，只是它的形式較多。結構簡單，則攝象質量不好，反之攝象質量好的，驅動電路就會變得復雜。再加上生產技術的制約，單個面陣CCD的面積很難達到一般工業測量對視場的需求。 新近市場上研制出了一種線陣CCD亞像元的拼接技術，該技術可提高CCD的分辨率，緩解了由于受工藝和材料影響而很難減小CCD像元尺寸的難題，在理論上可獲得比面陣CCD相機更高的分辨率和精度。所以線陣CCD被廣泛應用。 工業相機按照傳感器結構分為面陣CCD相機與線陣CCD相機。 面陣CCD的優點是可以獲取二維圖像信息，測量圖像直觀。缺點是像元總數多，而每行的像元數一般較線陣少，幀幅率受到限制，因此其應用面較廣，如面積、形狀、尺寸、位置，甚至溫度等的測量。由于生產技術的制約，單個面陣CCD的面積很難達到一般工業測量對視場的需求。 而線陣CCD的優點是一維像元數可以做得很多，而總像元數角較面陣CCD相機少，而且像元尺寸比較靈活，幀幅數高，特別適用于一維動態目標的測量。而且線陣CCD分辨力高，價格低廉，可滿足大多數測量視場的要求，但要用線陣CCD獲取二維圖像，必須配以掃描運動，而且為了能確定圖像每一像素點在被測件上的對應位置，還必須配以光柵等器件以記錄線陣CCD每一掃描行的坐標。一般看來，這兩方面的要求導致用線陣CCD獲取圖像有以下不足：圖像獲取時間長，測量效率低；由于掃描運動及相應的位置反饋環節的存在，增加了系統復雜性和成本；圖像精度可能受掃描運動精度的影響而降低，最終影響測量精度。 即便如此，線陣CCD獲取圖像的方案在以下幾方面仍有其特有的優勢：線陣CCD加上掃描機構及位置反饋環節，其成本仍然大大低于同等面積、同等分辨率的面陣CCD；掃描行的坐標由光柵提供，高精度的光柵尺的示值精度可高于面陣CCD像元間距的制造精度，從這個意義上講，線陣CCD獲取的圖像在掃描方向上的精度可高于面陣CCD圖像；新近出現的線陣CCD亞像元的拼接技術可將兩個CCD芯片的像元在線陣的排列長度方向上用光學的方法使之相互錯位1／2個像元，相當于將第二片CCD的所有像元依次插入第一片CCD的像元間隙中，間接“減小”線陣CCD像元尺寸，提高了CCD的分辨率，緩解了由于受工藝和材料影響而很難減小CCD像元尺寸的難題，在理論上可獲得比面陣CCD更高的分辨率和精度。 因此，線陣CCD加掃描運動獲取圖像的方案目前仍使用廣泛，尤其是在要求視場大，圖像分辨率高的情況下甚至不能用面陣CCD替代。但是，僅有高的分辨率還不能保證有高的圖像識別精度，特別是線陣CCD獲取的圖像雖然分辨率高，但由于受掃描運動精度的影響，其圖像較面陣CCD圖像更具特殊性。因此，圖像識別時不僅要充分利用分辨率高的優勢，還必須從算法上克服掃描運動的影響，使機械傳動的誤差不致直接影響最終的圖像識別精度。 |
