线扫描采集原理

典型线扫描成像系统

表达式“行扫描成像”指定机器视觉应用，其中二维图像是由（从相对移动到对象的一维成像设备捕获的）连续图像行组合获得的。

在行扫描成像中：

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成像设备通常（但非必须）是行扫描照相机。

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被检查的对象通常是一个连续的网络，它也可以是具有固定或可变大小的离散对象。

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被检查的网络相对于相机移动。采集过程中的运动速度可以是固定的或可变的。

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跨网方向或横方向是相机观察到的网平面上的轴。

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下网方向或轴向是被检网相对于相机的运动方向。

扫描区域定义

扫描区域是Web上的二维区域，其宽度等于FOV，长度等于扫描长度。

在横网方向（上图中的水平方向），扫描区域由相机的视场（FOV）分隔。

在下网方向（上图中的垂直方向），扫描区域由“扫描开始”和“扫描结束”位置分隔。线间距由网速与相机线速之比决定。

线扫描相机的 视场 – FOV ，仅由光学装置和传感器几何特性决定。

开始扫描位置，是对应于第一采集行之前的扫描行边界的Web上的位置。

扫描结束位置，是对应于最后一条采集线之后的扫描线边界的Web上的位置。

大多数行扫描相机，在每个相机循环提供一行像素。因此，需要多个相机循环来构建对象图像。

与区域扫描成像不同，行扫描成像允许应用程序控制图像像素纵横比。

在大多数情况下，成像应用程序需要一个常量，最好是1:1图像像素纵横比。

跨Web节距由传感器节距和光学放大系数锁定，图像像素纵横比仅通过线节距控制来控制。

下表总结了提供适用于Coaxlink的恒定线间距的方法：

方法名称	描述
VCR	可变相机循环。 网络速度是可变以及相机循环速率与网络速度成比例。 帧捕获器通过捕捉相机传送的所有连续的线来构建目标图像。
CCC	恒定的相机循环。 相机以恒定的循环速率运行，帧捕获器捕获相机传送的所有连续行。

VCR方法要求：

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用于测量网速的运动编码器。

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运动编码器事件的实时处理，以与运动编码器事件速率成比例的速率建立相机触发。

成比例的速率，可以通过除法器工具或乘法器/除法器工具实现：

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除法器工具以整数值抽取输入速率，它提供N个输入事件中的1个。

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乘法器/除法器工具允许任何速率转换比值( RCR )在0.001至1000范围内，精度优于RCR值的0.1 %，从而实现对图像像素纵横比的精细控制。

大小物体的图像捕捉

对于CoaXPress链接上的传输，（大多数）行扫描相机使用一个CoaXPress图像数据流。

关于图像数据的传送方法，应考虑两种情况：

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对于小对象，对象图像数据被传送到单个GenTL缓冲区。

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对于大对象，对象图像数据被传递到多个GenTL 缓冲区中。

在这两种情况下，图像数据都是通过单个PCIe DMA通道传输的，并且通过Coaxlink 传输的延迟很低：一条图像线。

在行扫描成像中，按照以下规则填充GenTL缓冲区：

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在默认情况下，扫描的第一个采集的行数据，存储在新缓冲器的开头。通过将 StripeArrangement 设置为 Geometry_1X_1YE来启用垂直图像翻转时，扫描第一次所采集的行数据，存储在新缓冲区的最后一整行的位置。

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缓冲区包含整数个图像行数据。

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当缓冲区的剩余空间不足以存储图像行数据时，采集继续进入新的缓冲区，填充的缓冲区可供应用程序处理。

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当获取扫描的最后一行数据时，可能部分填充的最后一个缓冲区，可供应用程序处理。