ラインスキャン取得の原則

典型的なラインスキャンイメージングシステム

「ラインスキャンイメージング」という表現は、対象物に対して相対的に移動する1次元画像装置から取り込まれた連続する画像ラインの組み合わせによって2次元画像が得られるマシンビジョンアプリケーションのことを示します。

ラインスキャンイメージングでは：

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イメージングデバイスとは、必ずしもそうではありませんが、だいたいはラインスキャンカメラのことを指します。

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検査されるオブジェクトは、しばしば連続ウェブであり、固定サイズまたは可変サイズを有する個別のオブジェクトでもあります。

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検査されたウェブは、カメラに対して相対的に移動します。 取得中の動作速度は固定にも可変にもなります。

a.

クロスウェブ方向 または 横方向 とは、カメラによって観察されるウェブ平面上の軸のことです。

b.

下方ウェブ方向 または 軸方向 とは、カメラに対する検査されたウェブの運動方向のことです。

スキャンエリア定義

スキャンエリアとは、FOVに等しい幅とスキャンの長さに等しい長さを有するウェブ上の2次元領域のことです。

クロスウェブ方向（上図の水平方向）では、スキャンエリアは、カメラの視野（FOV）により区切られています。

ウェブダウン方向（上記図の上下方向）において、スキャンエリアは、スキャン開始位置およびスキャン終了位置とで区切られています。 ラインピッチは、ウェブ速度およびカメララインレートとの比によって決定されます。

ラインスキャンカメラの 視野（FOV） は、光学的セットアップおよびセンサの幾何学的特性によってのみ決定されます。

スキャン開始位置 は、最初に取得されたスキャンラインに先行するスキャンライン境界に対応するウェブ上の位置のことです。

スキャン終了位置 は、最後に取得したラインに続くスキャンライン境界に対応するウェブ上の位置のことです。

ほとんどのラインスキャンカメラは、カメラサイクルごとに1行のピクセルを出力します。 その結果、オブジェクト画像を構築するために 複数のカメラサイクル が必要です。

エリアスキャンイメージングとは異なり、ラインスキャンイメージングにより、アプリケーションはイメージピクセルのアスペクト比を制御できます。

大部分のケースでは、イメージングアプリケーションは、一定の、好ましくは1：1の画像ピクセルアスペクト比を必要とします。

クロスウェブピッチはセンサピッチおよび光学倍率によって固定され、画像ピクセルアスペクト比はラインピッチ制御のみにより制御可能です。

以下の表は、Coaxlinkに適用可能な一定のラインピッチを提供する方法をまとめたものです。

方式名	説明
VCR	可変カメラサイクル。 ウェブ速度は可変 であり、 カメラサイクル速度はウェブ速度に比例して維持されます。 フレームグラバは、カメラによって配信されるすべての連続した線をキャプチャすることによってオブジェクト画像を構築します。
CCC	一定のカメラサイクル。 カメラは一定のサイクルレートで動作し、フレームグラバはカメラが配信するすべての連続したラインをキャプチャします。

VCR方式には次のものが必要です。

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ウェブ速度を測定する モーションエンコーダ 。

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モーションエンコーダイベントの リアルタイムプロセス により、モーションエンコーダイベントレートに 比例する レートでカメラトリガを構築します。

比例率を得るには、 ディバイダツール または マルチプライヤ/ディバイダツールを使用します。

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ディバイダツールは、入力レートを整数値でデシメートし、N個の入力イベントのうち1つを出力します。

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マルチプライヤ/ディバイダツールを使用すると、RCR値の0.1％を超える精度で0.001〜1000の範囲のレート変換比値（RCR）を許可することにより、画像ピクセルのアスペクト比を細かく制御できます。

大小の対象物の画像キャプチャ

CoaXPressリンクでの送信の場合、（ほとんどの）ラインスキャンカメラは、1つの CoaXPress画像データストリームを使用します。

画像データの配信方法については、次の2つの場合が考えられます。

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小さなオブジェクトの場合、オブジェクト画像データは 単一のGenTLバッファに配信されます。

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大きなオブジェクトの場合、オブジェクト画像データは 複数のGenTLバッファ.に渡されます。

いずれの場合も、画像データは単一のPCIe DMAチャネルを介して配信され、Coaxlinkを介しての送信レイテンシは低であり、「1画像ライン」です。

ラインスキャンイメージングでは、以下のルールに従ってGenTLバッファが満たされます。

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最初に取得されたスキャンのラインデータは、デフォルトでは、新しいバッファの先頭に格納されます。 StripeArrangementをGeometry_1X_1YEに設定して垂直画像の反転を有効にすると、最初に取得したスキャンのラインデータは、新しいバッファの最後のフルラインの位置に保存されます。

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バッファは、整数の画像ラインデータを含みます。

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バッファの残りのスペースが画像ラインデータを格納するのに十分でない場合、取得は新しいバッファに継続され、満たされたバッファは処理のためにアプリケーションに利用可能にされます。

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スキャンの最後のラインデータが取得されると、部分的に埋められた可能性のある最後のバッファが、処理のためにアプリケーションによって利用可能にされます。