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線掃相機 v.s. 面掃相機

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線掃相機? 面掃相機? 如何選擇應用?

一般生活用途上,常見的相機都是面掃相機(Area scan),當按下一次快門可以得到一張2D影像。

而在工業應用上,為拍攝大面積產品、Roll to roll、流水線、曲面…等外觀缺陷檢查應用,因此衍伸出線掃相機(Line scan),它的感光元件(通常)為一條線,每次快門只會拍攝1D影像,配合物體或相機移動時連續拍攝來組合成一張2D影像。

Basler ace2系列相機
Basler ace2系列相機(Areascan)
Teledyne DALSE Linescan系列相機
Teledyne DALSE系列相機(Linescan)

應用場景

兩種相機如何選擇?通常會考量以下幾點:

  • 拍攝物體範圍&目的
  • 光源環境

面掃相機的限制

在相同解析度需求下,當拍攝物體小可以透過飛拍(固定間隔觸發)的方式高速拍攝。如IC、被動元件的料帶檢查,在寬度小的應用上,還可以用高fps的相機達成。但當場景換成大面積的物體,如金屬捲、面板、晶圓…等,或是圓柱體的外觀檢測,這時線掃相機的優勢就出來了。

當想拍攝的物體越來越大時,尤其這些年面板產品越做越大,從五代一路進展到八代甚至十代廠,一片玻璃的短邊就接近3公尺,使用線掃描的好處是,可以把硬體限制在一維的範疇,透過連續的拍攝來組合影像。如果仍使用面掃相機拍攝,不說硬體成本直線上升,甚至會遇到無法拍攝的狀況,也就是成像問題

成像的光路效果固定

使用線掃描拍攝我認為最重要的優勢,是讓影像的光路在一個方向的效果是一致的。在做AOI檢查缺陷時,通常不能只使用平行光,有些缺陷需要特定的光源角度才有辦法凸顯,這時線掃描才可以讓整張影像的光源角度、強度都是相同的。

以上為工作經驗分享

如果內容有誤,還請先進前輩不吝指教。

參考資料

「cian」的個人頭像