Diferença Entre Câmeras de Área e Câmeras de Varredura em Linha

As câmeras de varredura de área e as câmeras de varredura linear possuem diferenças significativas nos princípios de imagem, cenários de aplicação, entre outros, conforme a seguir:

1. Diferenças Principais: Estrutura e Método de Imagem

Câmeras de Varredura de Área: O sensor é um plano bidimensional (semelhante a uma matriz). É possível capturar diretamente uma imagem bidimensional completa com uma única exposição. Dispositivos de uso diário, como celulares e câmeras DSLR, pertencem às câmeras de varredura de área.

Câmeras de Varredura Linear: O sensor é uma linha (array unidimensional). Precisa funcionar em conjunto com o movimento do objeto ou da câmera (como o movimento de uma esteira transportadora, varredura da câmera) para capturar imagens linha por linha e depois uni-las em uma imagem bidimensional. É como varrer o chão com uma vassoura, cobrindo toda a área por meio de movimento.

2. Diferenças nos Cenários de Aplicação

Câmeras de Varredura de Área: Indicadas para fotografar objetos estáticos ou com movimento lento, como fotos de identidade, inspeção estática de produtos, fotografia cotidiana, entre outros. Suas vantagens são operação simples e aquisição rápida de imagens completas.

Câmeras de Varredura Linear: Adequado para filmar objetos de grande área e em movimento rápido, como inspeção contínua de tecido e papel, digitalização de estradas, inspeção de qualidade de produtos impressos, etc. A vantagem é a maior resolução de imagem e detalhes mais nítidos em cenários de movimento contínuo ou alongado.

3. D iferença nos princípios de funcionamento

A diferença principal entre câmaras de varrimento de área e câmaras de varrimento de linha reside na estrutura do sensor e no método de captação de imagem, conforme a seguir:

(1). Princípio de Funcionamento das Câmaras de Varrimento de Área

Estrutura do sensor: O núcleo é um sensor de matriz de área bidimensional (como CCD ou CMOS), composto por numerosos pixels que formam uma matriz plana (semelhante a uma grelha).

Processo de captação de imagem: Quando o obturador é aberto, a luz ilumina todo o sensor de matriz de área através da lente ao mesmo tempo. Cada pixel do sensor recebe a luz sincronizadamente e a converte em sinais elétricos. Após o processamento, uma imagem bidimensional completa (incluindo informações de largura e altura) é gerada diretamente.

Características: A aquisição da imagem inteira pode ser concluída com uma única exposição, sem depender de movimentos externos, sendo adequada para capturar objetos estáticos ou em movimento lento.

(2). Princípio de Funcionamento das Câmaras de Varredura Linear

Estrutura do sensor: O núcleo é um sensor de matriz linear unidimensional, com os pixels dispostos em linha reta (contendo apenas uma única linha de pixels).

Processo de captação de imagem: O sensor de linha pode coletar apenas informações de imagem de uma linha por vez (contendo somente informações de largura). É necessário que haja movimento uniforme do objeto (por exemplo, impulsionado por uma esteira transportadora) ou o movimento de varredura da própria câmera, para que o sensor possa coletar imagens de linha em diferentes posições, linha por linha. Em seguida, essas imagens de linha contínuas são unidas por meio de software para formar uma imagem bidimensional completa (largura + comprimento gerado pelo movimento).

Características: Depende da cooperação do movimento externo, sendo adequado para a aquisição de imagens contínuas, objetos de alta velocidade ou de grandes áreas, mantendo uma alta resolução durante o movimento.

4. Outras diferenças importantes

Resolução e taxa de quadros: As câmeras de varredura linear geralmente possuem mais pixels em uma única direção e podem alcançar imagens de alta resolução com movimento rápido; as câmeras de varredura de área têm taxas de quadros mais flexíveis (número de capturas por segundo), sendo adequadas para capturar imagens instantâneas.

Custo e complexidade: As câmeras de varredura linear precisam ser equipadas com dispositivos de controle de movimento, portanto o sistema é mais complexo e o custo é maior; os sistemas com câmeras de varredura em área são simples e o custo é relativamente baixo.