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Linescan-Modus einsetzen: Wenn die Flächenkamera zur Zeilenkamera wird

Mit der IDS Software Suite können Sie für bestimmte GigE und USB 3 uEye Modelle mit CMOSIS-, e2v oder Sony-Sensoren einen Linescan-Modus aktivieren. Damit können Sie die Flächenkamera wie eine Zeilenkamera betreiben. Mit der Linescan-Funktion „Vertikaler AOI-Merge-Modus“ haben Sie zudem die Möglichkeit nicht nur Bilder sondern auch Zeilen zu triggern.

Hintergrund

Flächenkamera nehmen eine definierte Fläche als Gesamtbild auf. Diese Bild wird anschließend weiterverarbeitet. Zeilenkamera hingegen nehmen nur einzelne Zeilen auf und das Bild wird in der Software zusammengesetzt. Der wesentliche Vorteil von Zeilenkameras ist ihre hohe Geschwindigkeit. Der Vorteil von Flächenkamera gegenüber Zeilenkameras besteht darin, dass eine Flächenkamera relativ leicht fokussiert und eingestellt werden kann. Darüber hinaus sind Flächenkameras in der Regel wesentlich kostengünstiger. Je nach Anwendungsfall kann der Einsatz einer Flächenkamera im Linescan-Modus hier den Vorteil bieten, dass die Einrichtung der Kamera sehr einfach erfolgen kann.

Linescan-Modus mittels AOI-Merge-Mode aktivieren

Horizontaler Intensitätsverlauf im uEye Cockpit
Öffnen Sie die Kamera zunächst ganz normal als Flächenkamera im uEye Cockpit. Justieren Sie die Kamera auf den gewünschten Bildausschnitt.
 
Um die ideale Zeilenposition zu bestimmen, verwenden Sie den horizontalen Intensitätsverlauf. Öffnen Sie das Fenster unter „Ansicht > Horizontaler Intensitätsverlauf“ und bewegen Sie die Linie für den Intensitätsverlauf mit der Maus an die gewünschte Bildstelle. In der Menüzeile des Dialogs wird Ihnen die gewählte Zeilenposition angezeigt.

Kontrollieren Sie zusätzlich, dass die Kamera im getriggerten Betrieb läuft, so dass Sie den Bild- und Zeilentrigger verwenden können.
AOI-Merge-Modus aktivieren
Öffnen Sie die Kameraeigenschaften unter „uEye > Eigenschaften“ und wechseln Sie in den Reiter „Vertical AOI Merge Mode“. Aktivieren Sie über die Auswahlliste den AOI-Merge-Modus.
 
Stellen Sie als Zeilenposition die Zeile ein, die Sie über den horizontalen Intensitätsverlauf ermittelt haben. Im unteren Teil des Reiters wird Ihnen angezeigt, mit wie vielen Bildern/Sekunde der Linescan-Modus betrieben wird.
Linescan-Modus Trigger für Bildeinzug Trigger für Zeileneinzug Beschreibung
Aus - - Deaktiviert den AOI-Merge-Modus.
Freilaufend Freerun Software-Trigger Hardware-Trigger (Trigger-Pin) Freerun Aktiviert den AOI-Merge-Modus im freilaufenden Betrieb. Die Einzel-AOI werden im freilaufenden Betrieb mit maximaler Geschwindigkeit eingezogen.
Softwaretrigger Software-Trigger Hardware-Trigger (Trigger-Pin) Software-Trigger Aktiviert den AOI-Merge-Modus. Die Einzel-AOI werden per Software-Trigger ständig getriggert.
Hardwaretrigger fallend GPIO 1 Software-Trigger Hardware-Trigger (Trigger-Pin) Hardware-Trigger (GPIO 1, fallende Flanke) Zeilenmodus mit Bild- und Zeilentrigger Die Einzel-AOI wird per GPIO 1 (fallende Flanke) getriggert.
Hardwaretrigger steigend GPIO 1 Software-Trigger Hardware-Trigger (Trigger-Pin) Hardware-Trigger (GPIO 1, steigende Flanke) Zeilenmodus mit Bild- und Zeilentrigger Die Einzel-AOI wird per GPIO 1 (steigende Flanke) getriggert.
Hardwaretrigger fallend GPIO 2 Software-Trigger Hardware-Trigger (Trigger-Pin) Hardware-Trigger (GPIO 2, fallende Flanke) Zeilenmodus mit Bild- und Zeilentrigger Die Einzel-AOI wird per GPIO 2 (fallende Flanke) getriggert.
Hardwaretrigger steigend GPIO 2 Software-Trigger Hardware-Trigger (Trigger-Pin) Hardware-Trigger (GPIO 2, steigende Flanke) Zeilenmodus mit Bild- und Zeilentrigger Die Einzel-AOI wird per GPIO 2 (steigende Flanke) getriggert.

 

Trigger-Einstellungen
Die weiteren Einstellungen für den getriggerten Betrieb nehmen Sie auf dem Reiter „Trigger“ vor. Hier können Sie unter anderem den Trigger-Timeout oder Trigger-Vorteiler setzen. Über den Trigger-Vorteiler (Frequenzteiler) können Sie festlegen, dass das Triggersignal durch den gesetzten Wert vorgeteilt wird. Dies ist dann der Fall, wenn der Triggergeber mehr Impulse liefert, als eigentlich für die Aufnahmen benötigt werden. Durch den eingestellten Wert, bspw. 40, legen Sie fest, dass die Kamera nur bei jedem 40. Triggersignal eine Aufnahme auslöst.
 
Wenn Sie die Kamera im Linescan-Modus betreiben, wird automatisch der Pixeltakt auf den maximal möglichen Wert gesetzt sowie die Bildrate und Belichtungszeit auf die minimal möglichen Werte.

Anwendungsgebiete

Der Linescan-Modus kann nahezu ausschließlich in der Endlosbahninspektion, bspw. von Textilien, Papier, Felgen oder aber auch Siliziumwafern genutzt werden. Für die Druckbildinspektion oder die Oberflächenprüfung ist er eher ungeeignet.

Fazit

Der Linescan-Modus eignet sich für eine Vielzahl einfacher Anwendungen in der Endlosbahninspektion. Einfache Einrichtung und geringe Systemkosten bilden eine kostengünstige Alternative zur originären Zeilenkamera.

Mit der uEye API-Funktion „is_DeviceFeature“ oder der uEye .NET-Klasse „Aoi-Merge“ können Sie den Linescan-Modus programmieren.

Weitere Informationen zur Einstellung und Programmierung des Linescan-Modus finden Sie im uEye Handbuch unter: http://de.ids-imaging.com/manuals-ueye.html.