7500-Pixel-Zeilenkamera, Modell RA-LSC-0532
Entwicklung und Bau der Zeilenkamera RA-LSC-0532 wurden im April 2016 abgeschlossen. Die RA-LSC-0532 ist eine monochrome Kamera mit 7500 Pixeln, die mit 1050 Hz arbeitet. Sie eignet sich zum Scannen von Objekten und zur Breitenmessung von Objekten auf einem Förderband. Spektrale Empfindlichkeit und technische Parameter der Kamera finden Sie in diesem Abschnitt.
Auswahlhilfe
Breitformatiges Scannen und Breitenmessung mit einer Auflösung besser als 0,1 mm
Wenn das Objekt breit ist und Sie dennoch nicht auf Details verzichten möchten, machen 7500 Pixel den Unterschied. Die RA-LSC-0532 ist eine Kamera mit linearem CCD und 7500 Pixeln zu 7 μm × 7 μm (2 × 3750) auf einem 52.5-mm-Sensor und erreicht damit selbst bei breiten Sichtfeldern weniger als 0.1 mm pro Pixel. Wir haben sie für die Breitenmessung auf Förderbändern und das Scannen von Platten, Bahnware, Dokumenten und Filmen gebaut. Sie arbeitet mit 1050.5 Zeilen/s und einem 16-Bit-ADC; ihre Empfindlichkeit von 400 bis 1000 nm deckt sichtbares und nahinfrarotes Licht ab.
- Sensor
- Linearer CCD-Array
- Effektive Pixel
- 2 × 3750=7500
- Pixelgröße
- 7 μm × 7 μm
- Aktive Länge
- 52.5 mm
- Zeilenrate
- 1050.5 Hz
- Spektralbereich
- 400 nm bis 1000 nm
- Dynamikbereich
- ---
- ADC-Auflösung
- 16 Bit
- Minimale Belichtungszeit
- 952 μs
- Maximale Belichtungszeit
- 17.5 min
Bei Hintergrundbeleuchtung fällt der Schatten des Objekts auf die 7500 Pixel. Bei einem Sichtfeld von 600 mm erfasst jedes Pixel 0.08 mm des Objekts. Die softwareseitige Auswertung bestimmt die Kanten mit Subpixel-Genauigkeit, und die Breite wird 1050-mal pro Sekunde gemeldet.
Während sich die Bahn unter der Kamera bewegt, setzen sich die Zeilen zu einem zweidimensionalen Bild zusammen. Bei einem Sichtfeld von 600 mm erfasst jedes Pixel 0.08 mm des Objekts. Damit das Bild weder gestreckt noch gestaucht wird, sollte sich die Bahn nicht schneller als etwa 84 mm/s bewegen.
Mit 7500 Punkten über die Breite bleiben kleine Schrift und feine Linien auch auf großen Dokumenten lesbar. Bei einer 900 mm breiten Zeichnung erfasst jedes Pixel 0.12 mm des Papiers. Die Empfindlichkeit von 400 bis 1000 nm erlaubt die Wahl zwischen sichtbarer und Nahinfrarot-Beleuchtung.
Der Sensor ist bis 1000 nm empfindlich, Sie können also Nahinfrarotlicht verwenden. Es ist für das Bedienpersonal unsichtbar und durchdringt manche Beschichtungen und Pigmente. Die Gain-Einstellung in 64 Stufen gleicht die unterschiedliche Empfindlichkeit des Sensors bei verschiedenen Wellenlängen aus.
Der 16-Bit-ADC liefert 65536 Helligkeitsstufen. Die Offset-Einstellung in ±512 Stufen legt den Schwarzwert vor der Wandlung fest. So werden dunkle und helle Bereiche einer glänzenden oder strukturierten Oberfläche in derselben Zeile korrekt erfasst.
Mit 7500 Pixeln im Raster von 7 μm ist der Sensor 52.5 mm lang. Diese Länge erlaubt es, das Sichtfeld zu vergrößern, ohne Details zu verlieren: Bei 600 mm erfasst jedes Pixel 0.08 mm des Objekts, bei 1.2 m etwa 0.16 mm. Für ein zweidimensionales Bild sollte sich das Objekt pro Zeilenperiode genau um ein Pixel weiterbewegen. Bei 1050.5 Zeilen/s bedeutet das höchstens etwa 84 mm/s bei 600 mm Sichtfeld und 168 mm/s bei 1.2 m. Für die Breitenmessung spielt die Bandgeschwindigkeit keine Rolle, da jede Zeile eine eigene Messung ist und Sie 1050 davon pro Sekunde erhalten. Das 7-μm-Pixel ist klein (49 μm²), und die minimale Belichtungszeit von 952 μs entspricht der Zeilenperiode – das Licht muss also stark genug sein, um in weniger als 1 ms genügend Signal aufzubauen. Der 16-Bit-ADC mit Gain- und Offset-Steuerung hilft, Kanten auch bei ungleichmäßiger Beleuchtung mit Subpixel-Genauigkeit zu lokalisieren.
Der Sensor ist 52.5 mm lang. Wählen Sie daher ein Objektiv, dessen Bildkreis ihn vollständig abdeckt, und prüfen Sie den Lichtabfall an beiden Enden. Die Brennweite ergibt sich näherungsweise aus Arbeitsabstand × 52.5 mm ÷ Objektbreite. Die minimale Belichtungszeit von 952 μs entspricht nahezu der Zeilenperiode bei 1050.5 Zeilen/s. Bei voller Geschwindigkeit ist die Belichtung praktisch fest, und die Lichtintensität ist die einzige Stellgröße. Die Version -I umfasst ein FPGA, Gain- und Offset-Einstellung, einen 16-Bit-ADC, USB mit 480 Mbit/s, einen Analogausgang und integrierten RAM. Für ein schmaleres Sichtfeld oder eine Empfindlichkeit ab 350 nm sehen Sie sich die RA-LSC-0553 an: gleiches Pixelraster, 5150 Pixel, 36.05 mm.
| Parameter der USB-Zeilenkamera RA-LSC-0532 | Spezifikation |
|---|---|
| Sensor | Linearer CCD-Array |
| Pixelgröße | 7 μm x 7 μm |
| Pixelabstand | 7 μm |
| Zeilenbreite | 7 μm |
| Effektive Pixel | 2X3750=7500 |
| Aktive Länge | 52.5 mm |
| Spektralbereich | 400 nm bis 1000 nm |
| Max. Pixelfrequenz | 4 MHz |
| Dynamikbereich | --- |
| PGA-Verstärkungsauflösung | 6 V/V – 64 Stufen |
| Auflösung des programmierbaren Offsets | 300 mV – 512 Stufen ± |
| Leistungsaufnahme | 1.5 W |
| Externe Versorgung | Nicht erforderlich |
| Betriebstemperaturbereich | −10 bis +55 °C |
| Betriebssysteme | Windows 64-Bit und Linux |
| Kommunikationsschnittstelle | USB2.0-Schnittstelle |
| Mehrere Kameras | Unterstützt |
| Gerätetreiber | Ja |
| Beispielcode | Matlab,LabView,C++,C#,VB.Net,Python |
| Leitfaden zur Kameraauswahl | RA-LSC-0532-I |
|---|---|
| Prozessor | FPGA |
| Gain-Einstellung | ✓ |
| Offset-Einstellung | ✓ |
| ADC-Auflösung | 16 Bit |
| USB-Geschwindigkeit | 480Mbit/S |
| Analogausgang | ✓ |
| Integrierter RAM | ✓ |
| Jitter | < 6.3 ns |
| Belichtung min. | 952 μs |
| Belichtung max. | 17.5 min |
| Belichtungsauflösung | 1 μs |
| Zeilenrate | 1050.5 Hz |
| Betriebstemperaturbereich | −10 bis +55 °C |
| Verfügbarkeit | 3 Tage nach Bestellung |