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2025最新版‧TDI相機使用須知

線掃描TDI相機由於使用多stage曝光來提高感光能力的關係,使用要求會比一般非TDI的線掃描相機來得高。比較關鍵的因素有兩個:
1. 光學解析度(精度)調整的準確度
2. 平台移動速度的穩定性

很多人都以為TDI相機也可以像一般相機一樣調整曝光時間,但其實TDI相機的曝光時間是不可調整的;相機的曝光時間會鎖定為Line Rate的倒數。在使用恆亮光源時,如果平台有加減速的情況,此時相機的曝光時間會跟著變長或縮短,導致取到忽亮或忽暗的影像。這時,使用閃頻光源就能解決這個問題。

另外,平台的些微不穩定性,也可以靠閃頻光源來克服,使用閃頻光源可以幫助我們得到較銳利的影像。


以下整理幾個Teledyne DALSA原廠針對TDI相機的重要使用建議,供大家參考。

TDI相機的應用指南

由於感光元件的特性,與非TDI相機相比,TDI線掃描相機對安裝、物體和相機之間的相對運動以及觸發都有相對嚴格的要求。

通過減少各種機械(安裝,振動等)和電氣(觸發信號等)誤差,最後物體與像素之間的失配率必須控制在10%以內。下圖為一相機感光元件。X軸為掃描方向;Y軸為橫向;Z軸為上下方向。  

TDI相機的感光元件

下面的表格列出了相機安裝(機構)、物體移動穩定度和觸發誤差的建議規格:

錯誤項最大誤差備註
Θx0.25°/
Θy0.5°/
Θz0.25°/
X5%觸發抖動(振動、電氣錯誤)
Y10%的解析度橫向誤差(振動、機械誤差)
Z0.1mm工作距離誤差(振動)
方形圖像0.2%寬:高 (例如;1000像素:1002像素)

1. 上述誤差的根據是感光元件的相對位置。事實上,在安裝相機時,經常會提到相機的前板,因此在這種情況下,必須考慮感光元件和前板表面之間的誤差。感光元件和前板的規格可從相機手冊中找到。

Linea HS CMOS多線掃描相機

2. 當檢測的缺陷尺寸小於感光元件的Pixel Size時,建議使用感光元件平面作為相機安裝參考平面。
3. 相較於單片感光元件TDI相機,使用多感光元件TDI相機時,應該更嚴格考慮前面提到的建議規格。  

TDI相機單一感光元件與多組感光元件的比較

上述錯誤可能會導致圖像出現以下結果:



小訣竅#1:怎麼一安裝就上手?

1. 使用TDI相機的Area Mode在初始的安裝調整階段是很有幫助的。
2. 掃描物體上兩個定距離的標記(例如十字Mark),也有助於驗證相機的對齊情況。
  

小訣竅#2:確認對焦的好方法

使用TDI相機時,圖像模糊可能受到對焦以外的許多因素的影響,例如相機安裝不正確、同步不完全、觸發抖動和系統振動等。因此,檢查影像是否對到焦的最佳方法是使用Area Mode,因為Area Mode是靜態取像,影像清晰與否只與鏡頭有關係,與上述的同步、觸發與振動…無關。


希望以上分享的注意事項能對您在使用TDI相機的過程有所幫助。如果您碰到任何問題,歡迎隨時預約霖思科技工程團隊的免費諮詢。