在机器视觉市场,使用线扫传感器进行检测乃小众市场。在需要以极高分辨率来检测大型、移动、平面物体(如纸张、层压板、塑料薄膜、织物、铝箔、玻璃、钢铁乃至PCB)的表面时,就会用到线扫传感器。使用线扫传感器搭建检测系统离不开独特的技术,因为与面扫描采集相反,它需要紧密结合传感器的采集速率(即线速率)和物体运动。
Marc Damhaut指出:“与传统线扫相机相比,三菱电机提供的接触式图像传感器(CIS)明显有优势。”它们可以安装得非常靠近待测物体,在物体周围空间局促的情况下,它们是完美的解决方案。它们提供了待检测表面的远心视图,没有失真,也没有照明不均的问题。因此,它们呈现的1:1图像是对表面的准确体现。此外,接触式图像传感器是完整的解决方案,它将传感器、照明和光学器件集成在同一个可以预先校准的设备中。
图1中的示例 – 2个三菱CIS交错同步,覆盖更广的快速移动视场
这就可以获取不失真的真实图像,为正确的图像分析奠定了基础。Euresys在线扫应用方面经验丰富。Euresys的Camera Link和CoaXPress 采集卡提供了线扫传感器(包括接触式图像传感器)所需要的一切控制功能。Euresys采集卡搭载专门用于连接正交运动编码器的通用I/O线,配备各类电气接口和可编程的噪声滤波器。此外,利用Euresys采集卡中的Rate Divider和Rate Converter工具等,可以精细控制物体运动和传感器线速率之间的同步,从而实现像素长宽比。
在最近的应用案例中,三菱电机和Euresys成功合作并分享了他们的专业技术,突破了大型物体表面检测的极限。
最近的一个案例涉及到同时使用两个Camera Link接触式图像传感器,来检测更宽的表面。这些传感器交错安装,并对所选的重叠进行管理,确保在整个视场宽度进行连续检测。每个传感器都与两个Euresys Grablink Full XR采集卡相连。这四个Euresys采集卡能够将图像拼接在一起,同时对重叠部分进行控制,以便在主机内存中生成单独一张供检测的图像。这个过程通过DMA(直接存储器访问)完成,无需加载主机CPU。
Grablink Full XR克服的另一个限制因素是相机和主机之间的距离。在这种大型生产设备上,检测头离主机几米远是常有的事。在这样的情况下,利用Grablink Full XR的ECCO+(Camera Link 延长线操作)功能可以通过所需长度的电缆进行可靠传输,远超Camera Link标准规定的最大电缆长度。
这种布设的另一好处,就是Grablink Full XR能够在过程中的速度变化多端的情况下保持同步运行。本用例中出现了两个数量级的变化,发生在过程启停时或其它不寻常的过程引起吞吐量变化。由于它的精度很高,并与CIS进行确定性交互,用户的过程信号行经GPIO线时,Euresys解决方案可以轻松处理这些变化。
高效的图像采集加上三菱电机与工厂自动化设施的交互能力,使得我们的客户可以轻松优化过程。由于无缝集成多相机输出,CIS的大小不再是单次检测表面大小的限制因素。解决方案集成商/机器制造商也对这种灵活性赞赏有加,他们希望能够根据客户的具体要求灵活调整解决方案。Martin Messy(三菱电机欧洲CIS总监)说:“对于Euresys在联合项目中高度专业和面向客户的合作,我们深表感谢。杰出的技术和以解决方案为导向的工作方法,是这些客户项目取得成功的基础,最终收获了客户满意度。”
Marc Damhaut总结道:“Euresys的首要任务是与市场相关合作方(相机制造商、机器制造商、集成商、用户等)开展密切合作,从而提供符合机器视觉行业具体要求的先进软硬件。”
在这段视频中,来自Euresys的Julien Weber解释了如何将一张Euresys Coaxlink Octo采集卡与两个交错排列的Mistubishi CIS整合在一起,来无缝实现对大型表面的高速采集: