Линейная камера 10680 пикселей, модель RA-LSC-2950
Разработка и изготовление линейной камеры RA-LSC-2950 были завершены в марте 2018 года. RA-LSC-2950 — цветная линейная камера на 10680 пикселей с частотой 760 Hz. Её можно использовать для измерения ширины объектов и сканирования объектов на конвейерной ленте. Спектральная характеристика и параметры этой линейной камеры приведены ниже.
Руководство по выбору
Цветного сканирования мелких деталей документов, чертежей и плоских поверхностей
RA-LSC-2950 мы создали для сканирования документов, чертежей и плоских поверхностей с очень высокой детализацией. Её линейный CCD 6 × 10,680 даёт 10,680 пикселей на цветовой канал с шагом 4 μm на длине 42.720 mm при динамическом диапазоне 7000:1. Частота строк — до 760 строк/с, экспозиция регулируется от 1,315 μs до 14 минут с шагом 1 μs. Поэтому эта камера предназначена для сканеров и статичных или медленно движущихся станций, а не для быстрых производственных линий.
- Сенсор
- Линейная CCD-матрица
- Эффективные пиксели
- 6 × 10680
- Размер пикселя
- 2.8 μm × 4 μm
- Активная длина
- 42.720 mm
- Частота строк
- 760 Hz
- Спектральный диапазон
- от 400 nm до 700 nm
- Динамический диапазон
- 7000
- Разрядность АЦП
- 3 × 8 bit
- Минимальная экспозиция
- 1315 μs
- Максимальная экспозиция
- 14 min
При поле зрения 267 mm каждый пиксель охватывает 25 μm документа — около 1,016 dpi. Чтобы изображение не растягивалось и не сжималось, документ должен двигаться не быстрее примерно 19 mm/s.
Динамический диапазон сенсора — 7000:1, но 8-битный АЦП передаёт лишь 256 уровней. Поэтому усиление (64 шага) и смещение (512 шагов) используются, чтобы вписать диапазон яркости произведения в диапазон преобразователя. Произведение неподвижно, поэтому экспозицию можно увеличить до 14 минут и работать при слабом освещении.
Каждая строка из 10,680 пикселей — это отдельное измерение ширины, что даёт 760 измерений в секунду. При поле зрения 534 mm каждый пиксель охватывает 50 μm объекта. Скорость ленты здесь не важна, поскольку двумерное изображение из строк не формируется.
Листовые материалы, ткани или печатные платы, движущиеся со скоростью несколько десятков миллиметров в секунду, дают неискажённое цветное изображение при условии, что каждый пиксель охватывает около 30–50 μm поверхности. Три 8-битных канала регистрируют различия в цвете отдельно от различий в яркости.
Сильная сторона этой модели — шаг пикселей 4 μm: 10,680 пикселей на цветовой канал на длине 42.720 mm обеспечивают высокую детализацию по линии. Цена этого — малый пиксель. Каждой строке требуется не менее 1,315 μs экспозиции, поэтому частота строк составляет 760 строк/с. На практике, если каждый пиксель охватывает 25 μm объекта, объект должен двигаться не быстрее примерно 19 mm/s, чтобы изображение не растягивалось и не сжималось. Динамический диапазон 7000:1 шире 256 уровней 8-битного АЦП, поэтому нужный диапазон яркости выбирается усилением и смещением. Поток данных — около 195 Mbit/s, что укладывается в канал USB 480 Mbit/s. Внешний источник питания не требуется.
Фокусное расстояние объектива приблизительно равно рабочему расстоянию × 42.720 mm ÷ ширину поля зрения. Например, для поля 267 mm на расстоянии 500 mm нужен объектив около 80 mm. Объектив должен разрешать детали около 4 μm по всей длине линии. Выбирайте освещение, дающее достаточный сигнал за 1,315 μs. Если его не хватает, снизьте частоту строк, а при статическом сканировании увеличьте экспозицию до 14 минут. Версия -I включает FPGA, регулировку усиления и смещения, АЦП 3 × 8 бит, USB 480 Mbit/s и встроенную RAM; отгрузка — через 3 дня после заказа. Если цвет не нужен, RA-LSC-2950-BW имеет ту же геометрию сенсора.
Руководство по выбору
Монохромного сканирования плёнки и текста с шагом 4 мкм и точного определения кромки
Если цвет не нужен, но важна высокая детализация, выбирайте монохромную RA-LSC-2950. В ней используется тот же линейный CCD, что и в цветной версии (пиксели 2.8 μm × 4 μm), с той же активной длиной 42.720 mm. Здесь две чередующиеся линии сенсора считываются рядом, поэтому каждая строка изображения содержит 21,360 пикселей на той же длине. Динамический диапазон — 7000:1, АЦП — 3 × 8 бит; камера снимает до 760 строк/с при экспозиции от 1,315 μs до 14 минут. Основные задачи — статическое сканирование плёнки и текста, а также измерение ширины и положения краёв с разрешением лучше 50 μm.
- Сенсор
- Линейная CCD-матрица
- Эффективные пиксели
- 6 × 10680
- Размер пикселя
- 2.8 μm × 4 μm
- Активная длина
- 42.720 mm
- Частота строк
- 760 Hz
- Спектральный диапазон
- от 400 nm до 700 nm
- Динамический диапазон
- 7000
- Разрядность АЦП
- 3 × 8 bit
- Минимальная экспозиция
- 1315 μs
- Максимальная экспозиция
- 14 min
Кадр 36 mm заполняет активную длину 42.720 mm при увеличении 1.19×, поэтому каждый пиксель охватывает 3.4 μm плёнки. Для плотных негативов, пропускающих мало света, при статической съёмке экспозицию можно увеличить до 14 минут.
При поле зрения 160 mm каждый пиксель охватывает 15 μm страницы — около 1,690 dpi. Камера снимает 760 строк/с, поэтому, чтобы текст не растягивался и не сжимался, документ должен двигаться не быстрее 11.4 mm/s.
Все 10,680 пикселей строки чувствительны в одном и том же диапазоне, поэтому край регистрируется без сдвига между цветовыми каналами. При поле зрения 214 mm каждый пиксель охватывает 20 μm объекта, и вы получаете 760 независимых измерений в секунду.
При шаге пикселей 4 μm и поле, в котором каждый пиксель охватывает 10–20 μm поверхности, на стекле и листовых материалах видны царапины и трещины шириной в несколько десятков микрометров. Поскольку каждая строка занимает не менее 1,315 μs, поверхность должна двигаться медленно — примерно 8–15 mm/s.
В монохромной версии каждый пиксель 2.8 μm × 4 μm получает весь диапазон 400–700 nm, тогда как в цветной версии каждый канал видит лишь его часть. В результате чувствительность выше. Тем не менее площадь пикселя составляет около 11.2 μm², что по-прежнему немного. Минимальная экспозиция 1,315 μs равна периоду строки при 760 строках/с, поэтому хорошее освещение всё равно необходимо. Какую часть объекта охватывает каждый пиксель, зависит от шага 4 μm и увеличения объектива: 15 μm на пиксель при поле 160 mm и около 40 μm при поле 427 mm. В этих двух случаях объект должен двигаться не быстрее 11.4 mm/s и 30 mm/s соответственно. Динамический диапазон 7000:1 шире 256 уровней 8-битного АЦП, поэтому нужный диапазон яркости вписывается в преобразователь с помощью усиления (64 шага) и смещения (512 шагов).
Фокусное расстояние объектива приблизительно равно рабочему расстоянию × 42.720 mm ÷ ширину поля зрения. Для сканирования плёнки требуется увеличение, близкое к 1, а объектив должен разрешать около 4 μm на всей длине 42.720 mm. Освещение должно давать достаточный сигнал за 1,315 μs. Для плотной плёнки снизьте частоту строк и увеличьте экспозицию с шагом 1 μs вплоть до 14 минут. Версия -I включает FPGA, регулировку усиления и смещения, АЦП 3 × 8 бит, USB 480 Mbit/s и встроенную RAM, работает при температуре от 0 до +60 °C. Если нужен цвет, выбирайте RA-LSC-2950 с той же геометрией.
| Параметры линейной USB-камеры RA-LSC-2950 | Характеристика |
|---|---|
| Сенсор | Линейная CCD-матрица |
| Размер пикселя | 2.8 μm x 4 μm |
| Шаг пикселей | 4 μm |
| Ширина линии | 2.8 μm |
| Эффективные пиксели | 6X10680 |
| Активная длина | 42.720 mm |
| Спектральный диапазон | от 400 nm до 700 nm |
| Динамический диапазон | 7000 |
| Разрешение усиления PGA | 6 V/V — 64 шага |
| Разрешение программируемого смещения | 300 mV — 512 шагов ± |
| Энергопотребление | 1.5 W |
| Внешнее питание | Не требуется |
| Диапазон рабочих температур | от 0 до +60 °C |
| Операционные системы | Windows 64-bit и Linux |
| Интерфейс связи | Порт USB2.0 |
| Работа с несколькими камерами | Поддерживается |
| Драйвер устройства | Да |
| Примеры кода | Matlab,LabView,C++,C#,VB.Net,Python |
| Руководство по выбору камеры | RA-LSC-2950-I |
|---|---|
| Процессор | FPGA |
| Регулировка усиления | ✓ |
| Регулировка смещения | ✓ |
| Разрядность АЦП | 3x8 bit |
| Скорость USB | 480Mbit/S |
| Встроенная RAM | ✓ |
| Джиттер | < 6.3 ns |
| Мин. экспозиция | 1315 μs |
| Макс. экспозиция | 14 min |
| Шаг регулировки экспозиции | 1 μs |
| Частота строк | 760 Hz |
| Диапазон рабочих температур | от 0 до +60 °C |
| Наличие | 3 дня после заказа |