1.為什么用線陣相機？

考慮下面一種情況，拍攝目標(biāo)是一段布料，布料在長度方向不斷(可以認為是無窮大)，寬度也很長，此時使用一臺面陣相機無法完成拍攝任務(wù)。

FOV過大

此時有三種解決方案

• 解決方案一：減小攝像系統(tǒng)的放大倍率，提高攝像系統(tǒng)的FOV，該方案缺點顯而易見，放大倍率降低了，目標(biāo)的細節(jié)就無法獲取，會損失很多信息，尤其是對于缺陷檢測，一個像素表示的實際距離過大時會損失缺陷檢測的精度。

• 解決方案二：使用面陣相機陣列
  將多臺面陣相機陣列起來，覆蓋整個目標(biāo)的寬度方向，然后通過匹配傳送速度與相機曝光，通過圖像的拼接等合成目標(biāo)圖像，如下圖所示。

  
  
  面陣相機陣列
  
  

  該方案的缺點在于：
  ①拼接圖像并沒有那么容易，只有當(dāng)目標(biāo)有合適的拼接特征點時，才能完成拼接。
  ②拼接圖像時計算密集任務(wù)，在實時檢測的機器視覺工程中，攝像系統(tǒng)拼接會影響整個系統(tǒng)的工作效率，吃掉大量運算資源。

• 解決方案三：使用線掃描相機
  與其使用多臺面陣相機，不如每次只拍一條線，通過高頻拍攝方式完成對目標(biāo)圖像的獲取。如下圖所示，左側(cè)面陣相機有4096*4096=1600萬像素，這種相機的成本是很高的。若將左側(cè)面陣相機每行像素乘以4，模擬四臺該種類相機的陣列，做成右側(cè)所示面陣相機，則線陣相機一行有16384個像素，提高了四倍的FOV。

  
  
  面陣相機
  
  

  下面考慮拍攝速度，左側(cè)面陣相機幀率為60fps，對應(yīng)線陣相機需要每秒61440幀。

  
  
  
  上圖中的klps是面陣相機常見的參數(shù)。
  
  
  于是乎，原本需要陣列四臺面陣相機的拍攝任務(wù)就可以使用一臺線陣相機完成，成本也更低了，如下圖所示
  
  線陣相機攝像系統(tǒng)

多說一點
由于線陣相機的感光元件(sensor)很大，所以相機比較貴。另外鏡頭匹配上也很受限制，面陣相機不能使用C-Mount、CS-Mount、F-Mount。

應(yīng)用

對高爾夫球進行缺陷檢測

高爾夫球

將高爾夫球放置在線陣相機前面，然后旋轉(zhuǎn)一周，即可獲取球體表面的展開圖像，如下圖所示

掃描完成的圖像

檢測過程

線陣相機的鏡頭

先來看面陣相機的鏡頭

面陣相機鏡頭

現(xiàn)在將相機拓展為4倍寬，如下圖

線陣相機鏡頭

線陣相機光源

因為線陣相機每次只拍攝一條線，所以光源一般是成長條狀，不需要太大，可以節(jié)省成本。
高功率、高亮度、高均勻性
高亮度：
面陣相機60fps，曝光時間為1/60s，每張0.0166s
線陣相機61440 lines per second，曝光時間1/61440，每張0.0000162s，差1000倍左右。
線陣相機價格是一般面陣相機的兩三倍，線陣相機光源有時一臺要6000元左右。下面給出某品牌線陣相機光源信息截圖

線陣相機光源