太陽能電池板表面的特殊薄膜能提升光電轉(zhuǎn)換效率并延長電池使用壽命，然而其生產(chǎn)過程中易出現(xiàn)的瑕疵會削弱功能性。傳統(tǒng)人工目視檢測方式效率低下且精度不足，難以滿足大規(guī)模生產(chǎn)需求。

因此，引入機(jī)器視覺檢測方案對于提升薄膜生產(chǎn)線效率、確保薄膜質(zhì)量至關(guān)重要。

考慮到透明薄膜的物理特性，單一光源的配置往往難以準(zhǔn)確捕捉并反映被測物體表面的細(xì)微缺陷。為此，需要針對反射率較高的薄膜進(jìn)行多光源檢測。然而，多工位多光源的檢測方案亦伴隨著兩大挑戰(zhàn)：

1. 空間：它對視覺檢測系統(tǒng)的安裝空間提出了更高要求，在產(chǎn)線空間有限的情況下，部署此類系統(tǒng)常顯捉襟見肘;

2. 成本：硬件數(shù)量的增加不可避免地導(dǎo)致了部署成本的攀升。

分時(shí)頻閃視覺方案：

分時(shí)頻閃視覺方案結(jié)合了線陣相機(jī)與多角度光源，通過一次掃描獲得多種角度的光照效果，使得原本在單一光源下難以察覺的缺陷變得清晰可見，顯著提升了拍攝效率。

工作原理

對機(jī)臺編碼器進(jìn)行分倍頻，以A Hz的頻率同時(shí)向光源控制器和相機(jī)發(fā)送信號。相機(jī)端根據(jù)架設(shè)的光源數(shù)量對采集頻率進(jìn)行n倍頻處理，也就是將采集頻率變更至n*A Hz。光源控制器則連接n條不同角度的光源，這些光源按照特定順序依次點(diǎn)亮：首個(gè)光源接收信號后立即點(diǎn)亮，隨后每個(gè)光源在接收到信號后分別延遲1/n A、2/n A、3/n A的時(shí)間后開始點(diǎn)亮。相機(jī)端的曝光時(shí)間(Exposure Time)設(shè)置為不超過1/n A，確保每個(gè)光源的點(diǎn)亮?xí)r間(Light Active)大于等于曝光時(shí)間。如此操作后得到一幅以n為周期的圖片，再對此圖片進(jìn)行拆行處理，最終可獲得n張?jiān)谕还庠喘h(huán)境下拍攝的圖片。

技術(shù)難點(diǎn)

然而，在這一過程中，如果機(jī)臺的單信號行駛距離與橫向精度不相匹配，加之每個(gè)光源的點(diǎn)亮?xí)r間與相機(jī)的曝光時(shí)間未能準(zhǔn)確同步，那么最終拆分得到的圖像可能會出現(xiàn)變形或錯位的現(xiàn)象，進(jìn)而影響到缺陷識別的準(zhǔn)確性。因此，對于相機(jī)端采集頻率以及光源控制器信號延遲的精細(xì)調(diào)整成為關(guān)鍵。

Basler定制視覺方案：

01 Basler 高靈敏度線陣相機(jī)：破解傳統(tǒng)檢測精度與效率難題

Basler的racer系列高靈敏度線陣相機(jī)基于逐行掃描的工作特點(diǎn)，對于大幅面、圓柱狀物體掃描具有更加出色的圖像捕獲能力，能夠在高速生產(chǎn)條件下捕捉清晰、高質(zhì)量的圖像。搭載先進(jìn)的圖像傳感器和圖像處理技術(shù)，能夠在保持高圖像分辨率的同時(shí)，降低圖像噪聲和失真，確保檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性。

racer 2 L作為racer系列全新高性能的CXP-12線陣相機(jī)，最高可提供16K的分辨率及200kHz的掃描行頻，搭載雙通道CXP-12接口，進(jìn)一步提升數(shù)據(jù)傳輸效果。

02 imaFlex CXP-12圖像采集卡搭配Visual Applets方案：實(shí)現(xiàn)卡上分圖、信號控制

相較于標(biāo)準(zhǔn)方案采用常規(guī)采集卡搭配高端光源控制器進(jìn)行分時(shí)頻閃，Basler 定制方案可以通過VisualApplets軟件，根據(jù)客戶的個(gè)性化需求生成定制的.hap固件包，并將其燒錄在卡端的FPGA上，使imaFlex CXP-12采集卡能夠?qū)崿F(xiàn)：

1. 接收相機(jī)回傳的行圖像，根據(jù)行序號，直接在卡端將每個(gè)光源場的圖拆分并重新組合，進(jìn)行卡上分圖，有效減輕PC端的處理負(fù)擔(dān)。

2. 搭配低延遲電源模塊，直接通過卡端對相機(jī)以及多個(gè)外部光源進(jìn)行信號控制以及觸發(fā)，提高了光源響應(yīng)的實(shí)時(shí)性，避免了由于硬件觸發(fā)造成的點(diǎn)亮?xí)r間與曝光時(shí)間不匹配的問題，從而有效規(guī)避了圖像錯位的風(fēng)險(xiǎn)。

Basler 定制方案既針對性解決了分時(shí)頻閃方案可能會出現(xiàn)的圖像錯位以及變形的技術(shù)難點(diǎn)，又節(jié)省了標(biāo)準(zhǔn)方案會產(chǎn)生的硬件成本。

Basler分時(shí)頻閃視覺方案只需要觸發(fā)卡就能夠從多光源角度捕捉通常不可見的缺陷，不僅是薄膜檢測，該方案還能廣泛運(yùn)用于鋰電領(lǐng)域涂布表面檢測、圓柱形電池表面檢測以及類似金屬表面檢測等更多檢測領(lǐng)域 - 在提高檢測精度與效率同時(shí)降低視覺檢測系統(tǒng)的成本，讓客戶同時(shí)獲得時(shí)間與成本效益。

（來源：Basler計(jì)算機(jī)視覺）