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2026-01-23

高速多角度分時曝光整合系統

在高速線掃描(Line Scan)檢測中,為了讓目標瑕疵更「凸顯」、更容易被演算法穩定辨識,常見作法是採用兩站或多站的打光與取像:

每一站用不同光源角度或波長取得影像,再分別做影像處理與缺陷判定。這種架構雖然能有效提升瑕疵對比,但伴隨系統體積變大、相機與鏡頭套數增加,導致前期建置成本與後續維護負擔同步升高。

 

肯定資訊的「一站式分時曝光取像系統」:

在單一取像站位中,以一台 Line Scan 相機搭配多組光源,透過分時觸發的方式,在同一掃描流程內取得多波長/多角度影像,再將影像分解重建為各光源通道的圖像,供後續演算法判讀。藉由把多站能力整合到單站系統中,不僅能保留多通道成像的優勢,也能有效降低初期投資、簡化設備配置,並提升後續維護與擴充的便利性。

 

圖一:一站式分時曝光取像系統 

分時曝光取像原理:

● 每掃描一條線時,由相機向光源控制器發送一個光源觸發訊號。

● 分解每一張影像,重建每個光源通道所取得的影像。

 圖二:分時曝光取像原理


 

〈架構一〉一站式分時曝光應用

 圖三:〈架構一〉一站式分時曝光應用

一、具分時曝光功能Strobe IO功能線掃描相機+訊號轉換器組合

二、一台IWDV-SC系列控制器同時/單獨控制2條線型光源。(※每條光源需搭配一組訊號轉換器)

● 反應時間 : 3μs以下

● 各式 Leimac DC24V線型光源均可使用

● 最大接受頻率 : 50Khz

三、搭配ZEBRA Radient eV系列影像擷取卡以及Zebra Aurora Imaging Library(AILX)平台整合整體運算流程,來實現光源控制、影像擷取到演算法分析的完整自動化檢測解決方案。

型號 解析度 Pixel size 光學尺寸 最大線速度 介面 鏡頭接口 顏色
PL8KCL-50KX 8320*16 5μm 41.6mm
50kHz@2Lamps
33kHz@3Lamps
25kHz@4Lamps
CL M72/F 黑白

 

型號 規格 瓦數 電壓 控制 觸發模式
ISC-300S-24-C01 1CH 300W DC24V 外部控制On/off 外部觸發Edge/level mode
IWDV-600M2-24-SC-C01 2CH 600W DC24V LAN -

  

圖四:暗視野 - 有效凸顯PCB焊點

圖五:明視野 - 針對PCB線路以及pattern進行檢測

 


 

〈架構二〉一站式分時曝光應用

 圖六:〈架構二〉一站式分時曝光應用

一、線光閃頻控制器+線光閃頻驅動單元組合:STIHP-C8-TP (8CH 24-48V)+STIHP-D300S-24 (DC24V 300W)

● 自定義Programming Mode,一次拍攝可取得多種不同光源的影像。

● 可使用Encoder輸入控制装置作為主控,控制光源啟動、相機曝光和Frame control。

● UserSet儲存設定。

● Internal Trigger 功能(控制器內部生成Line / Frame Trigger訊號進行功能性測試)。

● 端子台式連接器,設置與配線更為方便。

● High differential Interface。

● Max 250Khz~/Line。

二、I-TEK TDI (Time Delay Integration) 相機

● 埃科光電提供TDI相機與彩色相機搭配分時曝光的設定。

● 可突破分時曝光只能搭配單線 線掃相機掃描的限制。

● 以多線累加的方式提高亮度。

● 大多運用於高取像速度,低曝光時間運用上。

 

圖七:TDI Sensoe原理

型號 解析度 Pixel size 光學尺寸 最大線速度 介面 鏡頭接口 顏色
PL8KCL-30KF 8320*16 5μm 41.6mm
32.9kHz@3Tap
19.8kHz@2Tap
9.9kHz@1Tap
CL M72/F 彩色

 

Q. 為甚麼一般TDI相機無法搭配分時頻閃應用?

● 以相同兩燈時序進行拍攝,會發現一般TDI相機的影像RGB疊合位置有異常的問題。

● 對於相同物件,相同曝光時間,以兩燈的分時曝光取像,會發現一般TDI相機的影像效果較差。

 

圖八:實際搭配IHP-C16-TP-P控制器取得影像狀況。

圖九:關閉埃科TDI設定,再以相同兩燈時序進行拍攝,會發現影像RGB疊合位置有異常的問題。

圖十:有無TDI功能,對於相同物件,相同曝光時間,以兩燈的分時曝光取像。

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