明明是一个圆形零件。
放到线扫相机下面,拍出来却变成了椭圆。
更奇怪的是:
传送带速度一变,零件就忽胖忽瘦!
有人怀疑镜头畸变,有人怀疑相机坏了。
其实,很可能只是两个速度没对上。

正常、压缩、拉伸的图像对比。图源:Tucsen。
01|线扫相机不是一次拍完整张图
上一篇我们讲过:
面阵相机是拍照片,线扫相机是一行一行地扫描。
产品往前走一点,相机就拍下一行。
然后把这些图像拼起来。
问题来了:
产品走得多快,相机就应该拍得多快。
否则,拼出来的图像比例就会出问题。

典型线扫系统:相机、线光源、传送带和编码器。图源:inVISION。
02|速度不匹配,会发生什么?
假设线扫相机每秒拍5,000行。
传送带以原来的速度运行,图像比例正常。
现在,传送带突然加速了。
相机还是每秒拍5,000行。
那么,相邻两行之间,产品移动的距离就变大了。
原本圆形的零件,在运动方向上就可能被压扁。
反过来:
传送带变慢了,相机还是拍得那么快。
采集到的行数变多,图像就可能被拉长。

相同物体采用不同扫描间距,形成不同的图像比例。图源:Euresys。
这不是简单的显示问题。
如果拿这样的图像去测尺寸,测量结果也可能跟着出错。
03|一组数字,看懂"行频"
假设有一套线扫系统:
-
相机横向视野:200mm
-
每行像素:2,000个
-
传送带速度:500mm/s
那么横向每个像素对应:
200 ÷ 2,000 = 0.1mm
为了让运动方向也达到约0.1mm/行:
500 ÷ 0.1 = 5,000行/秒
所以需要约 5kHz行频。
如果传送带加速到600mm/s,行频就应该相应提高到约6kHz,才能维持相同的纵向采样间距。
04|解决办法:给相机装个"速度表"
这个关键部件就是:
编码器(Encoder)。
它可以根据传送带或滚轮的运动产生脉冲。
相机根据这些脉冲采集图像:
产品每移动固定距离,就拍一行。
这样,即使传送带有加速、减速,图像比例也能保持相对稳定。
但有个细节容易被忽略:
编码器测到的运动,不一定等于产品的真实运动。
如果滚轮打滑、材料拉伸,或者编码器安装位置不合适,图像仍然可能变形。
现场排查,记住这4步
① 先用标准圆形或方形工件测试图像比例。
② 检查线扫行频与实际传送速度是否匹配。
③ 速度会变化的产线,优先检查编码器同步。
④ 检查滚轮是否打滑、材料是否抖动或拉伸。
最后记住一句话
面阵相机的图像尺寸,主要靠相机和镜头决定。
线扫相机的图像比例,还取决于产品运动和采集节奏。
所以线扫图像变形时,不要急着换镜头。
先问一句:
"相机拍的速度,跟得上产品走的速度吗?"