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、具分時曝光功能及Strobe IO功能的線掃描相機+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。

| 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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