線陣CCD工業(yè)相機(jī)的特征優(yōu)勢
線陣CCD圖像采集方案在下列方面仍有其獨(dú)特的優(yōu)勢：具有掃描機(jī)構(gòu)和位置反饋環(huán)節(jié)的線陣CCD的成本仍遠(yuǎn)低于具有相同面積和分辨率的面陣CCD；掃描行的坐標(biāo)由光柵提供。高精度光柵尺的指示精度可以高于面陣CCD像素間距的制造精度。從這個(gè)意義上講，線陣CCD在掃描方向上獲得的圖像精度可以高于面陣CCD圖像的精度；新開發(fā)的線陣CCD亞像素拼接技術(shù)可以通過光學(xué)方法使兩個(gè)CCD芯片的像素在陣列長度方向上錯(cuò)開12像素，相當(dāng)于將第二個(gè)CCD的所有像素插入第一個(gè)CCD的像素間隙，間接“減小”線陣CCD的像素尺寸，提高CCD的分辨率，并且緩解了由于工藝和材料的影響難以減小CCD像素尺寸的問題，理論上可以實(shí)現(xiàn)比面陣CCD更高的分辨率和精度。
因此，利用線陣CCD和掃描運(yùn)動(dòng)獲取圖像的方案仍然被廣泛使用，尤其是當(dāng)需要較大的視場和較高的圖像分辨率時(shí)，它甚至不能被面陣CCD取代。然而，只有高分辨率并不能保證高的圖像識別精度。尤其是線陣CCD獲得的圖像雖然分辨率較高，但由于掃描運(yùn)動(dòng)精度的影響，其圖像比面陣CCD的圖像更具特殊性。因此，圖像識別不僅要充分利用高分辨率的優(yōu)勢，還要克服算法掃描運(yùn)動(dòng)的影響，使機(jī)械傳輸誤差不會(huì)直接影響線陣CCD圖像的最終圖像識別精度。
線陣CCD圖像的特征
因?yàn)镃CD像素是間隔的，面陣CCD和線陣CCD獲得的圖像在外觀上都很密集，但本質(zhì)上都是離散圖像。然而，面陣CCD像素在垂直和水平方向上的間距是相同的，并且圖像色散是相同的。然而，由于線陣CCD圖像中存在像素間距和掃描線間距，兩個(gè)坐標(biāo)方向上像素點(diǎn)的距離分別為像素間距和掃描線間距，一般來說，掃描線間距受到機(jī)械傳動(dòng)部分的限制，機(jī)械傳動(dòng)部分比像素間距大得多在獲取二維圖像時(shí)，線陣CCD必須配備掃描運(yùn)動(dòng)。
在此過程中，線陣CCD在電機(jī)的驅(qū)動(dòng)下水平向前移動(dòng)，并以固定的時(shí)間間隔獲取一行圖像。理論上，電機(jī)轉(zhuǎn)速應(yīng)均勻；CCD圖像采集的時(shí)間間隔主要取決于光積分時(shí)間，光積分時(shí)間也應(yīng)相等。因此，行距應(yīng)相等。然而，電機(jī)運(yùn)動(dòng)引起的振動(dòng)、啟動(dòng)和停機(jī)過程中的速度變化，尤其是機(jī)械傳動(dòng)部分的誤差，都會(huì)影響采集線間距的均勻性。同時(shí)，線陣CCD本身的光積分時(shí)間也會(huì)影響采集線間距。
