线扫描相机怎么用

面阵相机一次曝光得到一整幅图，线扫描相机只有一行像素——可能是两千个、也可能是八千个——然后靠工件相对运动，一行一行拼出一整幅图。这个结构差别带来的后果比想象中大：图像的纵向比例不是由镜头决定的，而是由「工件走了多快」和「行频给了多少」这两个量的比值决定的。比值恒定，图像正常；比值波动，图像就忽胖忽瘦。

什么时候它才划算

• 连续材料。 薄膜、纸张、无纺布、铜箔、铝带、纺织品这类卷材，本质上没有「一件」的边界，面阵相机只能拍成一段段再接起来，接缝处永远是问题。线扫描天然连续，一条生产线上装一台就能覆盖整个幅宽。
• 回转体表面。 圆柱、轴承、瓶罐、线缆这类零件，让工件旋转、相机固定，一行一行拼出来就是展开图。要看整周的表面缺陷，展开图是最直接的表示。
• 幅宽很大而纵向特征很细。 例如整幅宽的材料上找细小的针孔或划痕。用面阵要达到同样的横向分辨率，需要的像素数会大到没有相机能提供。线扫描可以用高分辨率的单行传感器配合运动，把「大视场」和「高分辨率」这两个原本冲突的要求拆开。
• 连续进给的棒料与管材。 长度方向连续、周向需要覆盖，同样是线扫的典型场合。

反过来说，如果工件是一件一件上料的、有明确的外形边界、节拍又是走走停停，那么线扫描带来的复杂度几乎没有回报。它需要连续且相对稳定的运动，需要在运动方向上一致的光照，需要一个可靠的速度信号。为一件静止的零件上这套系统，是把面阵相机能轻松解决的问题复杂化。

行频必须跟着运动走

线扫描相机有两种触发方式，区别很大。用定时器以固定行频触发，在速度恒定的理想情况下没问题；一旦 传送带 速度有波动——变频器调速、张力变化、材料打滑——行与行之间的实际间距就跟着变，拼出来的图像会在一段被压缩、另一段被拉长，圆变成椭圆，正方形变成长方形。这种形变是逐行累积的，事后无法用软件准确还原。

可靠的做法是用编码器驱动行频：让编码器直接输出给相机的行触发输入，工件走固定的一段距离就采一行。这样无论速度怎么波动，图像的纵向比例始终与物理距离对应。这里有一个必须提前算清的参数：一个行触发脉冲对应工件前进多少毫米。它由编码器分辨率、传动比和是否使用分频共同决定，要在选型阶段就跟运动方案一起定下来，而不是装好之后在软件里试。

镜头与光源的选型有什么不同

线扫描的镜头选型有一条与面阵不同的硬约束：镜头必须在整条线宽上保持一致的放大倍率，否则图像中间和两端的分辨率不同，同一个缺陷出现在视场不同位置，量出来的尺寸就不一样。线扫描专用镜头正是为此设计的，用面阵镜头硬顶，典型表现是两端发虚。光源同理，需要的是沿扫描线方向尽可能均匀、沿运动方向尽可能窄的照明——常见做法是一条与扫描线平行的聚光条光或激光线，把能量集中在真正需要的那一条线上。这也解释了为什么线扫描工位的光源往往比面阵工位亮得多：同样多的光被压进了一条线里，单位面积上的强度自然高出许多。选型时先把这条线的宽度定下来，光源和镜头才有得选。