線掃相機的原理和判斷方法

線掃相機的原理：線掃相機一般一次只拍攝一條線（線寬通常是1個像素），在機構(gòu)運動的過程中，線掃相機不斷地拍攝線，于是“聚線成面”，這就是線掃相機成像的原理。

線掃相機的原理決定了，它所拍攝的物體必須要運動。機構(gòu)運動的話，就存在機構(gòu)的速度是否和線掃相機采集的速度匹配的問題。

將對機構(gòu)運動速度的要求進行拆分的話，其實就是如下兩點：

① 運動速度必須與線掃相機的工作行頻（即采集速度）相匹配。

② 機構(gòu)的運動速度最好是勻速，或者十分接近勻速。

如果機構(gòu)速度過快，最后的圖像在運動方向上被壓縮；如果機構(gòu)速度過慢，最后的圖像在運動方向上被拉伸。

判斷機構(gòu)速度是偏快還是偏慢，并不困難，困難的是定量分析，要有數(shù)據(jù)作為判斷的標(biāo)準(zhǔn)。

方案步驟說明：

① 先使用標(biāo)定板標(biāo)定，得出與相機行頻匹配的機構(gòu)運行速度，并調(diào)節(jié)至此速度。

② 將標(biāo)定板放置在運動的機構(gòu)上，采集標(biāo)定板的圖像，需注意的是，標(biāo)定板需要大致擺正。

③ 將采集到的標(biāo)定板圖像做初步處理，例如裁掉多余的部分以便于后續(xù)處理。（這一步不是必須的）

④ 通過算法得到標(biāo)定板中所有圓的最小外接平行矩形的高，計算這張圖中所有圓對應(yīng)的“高”的標(biāo)準(zhǔn)差。

⑤ 為了減少誤差，可以對多張標(biāo)定板圖像執(zhí)行以上算法，觀察得到的所有標(biāo)準(zhǔn)差數(shù)據(jù)。標(biāo)準(zhǔn)差越小，說明機構(gòu)運動速度越穩(wěn)定。

Halcon程序如下：

C#

*

載入當(dāng)前目錄下的全部圖片
list_files ('', ['files','follow_links'], ImageFiles)    
tuple_regexp_select (ImageFiles, ['\.(tif|tiff|gif|bmp|jpg|jpeg|jp2|png|pcx|pgm|ppm|pbm|xwd|ima|hobj)$','ignore_case'], ImageFiles)
   
    for Index :=0 to |ImageFiles| - 1 by 1
        dev_clear_window ()
        read_image (Image, ImageFiles[Index])           
        threshold (Image, Region, 0, 210)     
        fill_up_shape (Region, Region, 'area', 1, 100)
        opening_circle (Region, RegionOpening, 5.5)       
        connection (RegionOpening, ConnectedRegions)  
        select_shape (ConnectedRegions, SelectedRegions, 'roundness', 'and', 0.9, 1)
        select_shape (SelectedRegions, SelectedRegions1, 'area', 'and', 10550, 19999)
        smallest_rectangle1 (SelectedRegions1, Row1, Column1, Row2, Column2)
        gen_rectangle1 (Rectangle, Row1, Column1, Row2, Column2)
        inner_circle (SelectedRegions1, Row, Column, Radius)
        
        dev_display (Image)
        dev_set_draw ('margin')
        dev_display (Rectangle)
        
        hight := []
        for Index := 0 to |Row1| -1 by 1
            *設(shè)置字體和字號
            set_font (3600, '-Courier New-10-')
            *顯示每個圓的最小外接矩形的高和寬
            disp_message (3600,((Row2[Index] - Row1[Index]) + ' '+  (Column2[Index] - Column1[Index]))  , 'image', Row1[Index] - 70, Column1[Index], 'black', 'true')
            tuple_concat (hight, Row2[Index] - Row1[Index], hight)
        endfor


        if (|hight| > 1)
            *求元組中所有元素的標(biāo)準(zhǔn)差
            tuple_deviation (hight, Deviation)
            set_font (3600, '-Courier New-20-')
            disp_message (3600, '縱向高度標(biāo)準(zhǔn)差：' + Deviation + '    '  + |hight| +  '個圓' , 'image', 50, 50, 'black', 'true')
        endif
    stop() 
    endfor

處理結(jié)果：

由于沒有對比，因此標(biāo)準(zhǔn)差 = 1.54634暫不能知道機構(gòu)的速度穩(wěn)定性是高還是低，但是如果有兩臺類似的機構(gòu)，要評判它們的速度穩(wěn)定性的好壞， 那么這種方法可以輕松做出正確判斷。

編輯：何安