Nguyên lý hoạt động của camera quét dòng

Nguyên lý cốt lõi trong hoạt động của camera quét dòng là: sử dụng một hoặc nhiều cảm biến hình ảnh tuyến tính, kết hợp với chuyển động đồng đều của vật thể được chụp (hoặc chính chiếc camera), để thu thập dữ liệu hình ảnh từng hàng một, và cuối cùng ghép chúng lại thành một hình ảnh 2D hoàn chỉnh.

Các bước hoạt động chính như sau:

Cảm biến ánh sáng tuyến tính: Thành phần cốt lõi là một cảm biến hình ảnh tuyến tính (ví dụ như CCD hoặc CMOS), thiết bị này chỉ có thể ghi lại thông tin pixel một chiều dọc theo hướng "dòng" (ngang), thay vì thông tin hai chiều như ở camera quét mặt.

Điều phối chuyển động đồng đều: Phải đảm bảo một chuyển động tương đối ổn định và đồng đều giữa máy ảnh và đối tượng được chụp (ví dụ: đối tượng di chuyển trên băng chuyền, máy ảnh quét dọc theo một thanh ray định hướng). Hướng chuyển động này chính là hướng "hàng" (thẳng đứng) của hình ảnh.

Chụp ảnh và ghép nối theo từng hàng (Row-by-Row): Cảm biến thu thập dữ liệu pixel một chiều theo từng hàng với tần số cố định (tần số dòng), và mỗi hàng dữ liệu tương ứng với một vị trí mới của đối tượng sau khi di chuyển; hệ thống bên trong máy ảnh hoặc hệ thống phía sau (backend) sẽ ghép nối các "ảnh dòng" liên tục này theo đúng trình tự, cuối cùng tạo thành một hình ảnh 2D hoàn chỉnh.

Nguyên lý này xác định rằng camera quét dòng phù hợp hơn để kiểm tra các đối tượng có tốc độ cao, chiều dài lớn hoặc diện tích bề mặt rộng (như các tài liệu in, tấm kim loại, vải, v.v.) và phụ thuộc vào cơ chế chuyển động bên ngoài để đảm bảo chất lượng hình ảnh.

A các tình huống ứng dụng của camera quét dòng

Các kịch bản ứng dụng chính của camera quét dòng tập trung vào việc ghi hình và kiểm tra độ chính xác cao đối với các đối tượng tốc độ cao, diện tích lớn và chiều dài lớn, và đặc biệt phù hợp với các tình huống yêu cầu thu thập liên tục và động. Các lĩnh vực điển hình bao gồm:

Lĩnh vực Kiểm tra Công nghiệp: Đây là kịch bản ứng dụng cốt lõi nhất của camera quét dòng. Chúng được sử dụng để kiểm tra các vật liệu di chuyển liên tục trên dây chuyền sản xuất, như các tấm kim loại/cuộn (kiểm tra khuyết tật bề mặt), kính/màng phim (kiểm tra độ phẳng và tạp chất), sản phẩm in (kiểm tra độ chính xác đăng ký màu sắc và lỗi chữ), và điện cực pin lithium (kiểm tra độ đồng đều lớp phủ).

Lĩnh vực Vận tải và Đóng gói: Chúng được dùng để đo thể tích gói hàng và nhận dạng mã vạch/mã QR trên các dây chuyền phân loại tốc độ cao, hoặc để kiểm tra tính toàn vẹn ngoại hình của các sản phẩm được đóng gói liên tục (như thực phẩm đóng túi và thùng carton).

Lĩnh vực In ấn và Dệt may: Trong các máy in web và dây chuyền sản xuất nhuộm/in vải, chúng thực hiện kiểm tra sự khác biệt về màu sắc trên họa tiết in và các khuyết tật về kết cấu vải (như đứt sợi và lỗ thủng) để đảm bảo chất lượng sản xuất.

Lĩnh vực Giao thông và An ninh: Chúng được sử dụng để quét hình dáng xe tại các trạm thu phí đường cao tốc (để thu thập dữ liệu về mẫu mã và kích thước xe) hoặc kiểm tra đường ray xe lửa (để phát hiện các nguy cơ tiềm ẩn như vết nứt và mài mòn trên bề mặt ray).

Lĩnh vực Y tế và Nghiên cứu khoa học: Chúng được ứng dụng một phần trong hình ảnh y tế (ví dụ như quét độ phân giải cao của các mẫu bệnh phẩm), quan sát mẫu sinh học hoặc chụp ảnh quét tuyến tính của máy CT công nghiệp—những tình huống yêu cầu độ chính xác và độ phân giải cao.