Zeilenkameras für industrielle Bildverarbeitung und Hochgeschwindigkeitsinspektion
Zeilenkameras, auch Line-Scan-Kameras genannt, sind spezialisierte Systeme der industriellen Bildverarbeitung, die Bilder zeilenweise aufnehmen. Statt ein komplettes Foto zu erfassen, nehmen sie fortlaufend einzelne Pixelzeilen auf und setzen sie in Echtzeit zu einem vollständigen Bild zusammen. Dadurch eignen sie sich ideal für die Inspektion kontinuierlich bewegter Objekte und endloser Materialien wie Folien, Bahnwaren oder Metallbänder. Dank hoher Auflösung und Geschwindigkeit ermöglichen sie eine präzise Qualitätskontrolle im laufenden Prozess.
Im Sortiment stehen 27 Modelle mit GigE, XoFLink, Camera Link und CoaXPress, mit Zeilenbreiten von 2048 bis 16384 Pixeln, monochrom oder farbig. Neben unserem Standardsortiment liefern wir auf Anfrage selbstverständlich auch alle anderen bekannten Marken, exakt auf Ihre Anforderungen zugeschnitten.
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Produkte im Überblick
Zeilenkamera oder Flächenkamera für Ihre Aufgabe?
Eine Zeilenkamera lohnt sich, sobald sich das Prüfgut kontinuierlich bewegt und in einem Bild keine ausreichende Auflösung erreichbar wäre. Bahnware, Folien, Textilien, Metallbänder, Bedruckstoffe und rotierende Teile sind der klassische Fall. Steht das Objekt still oder ist es klein genug für eine Aufnahme, ist eine Flächenkamera für die Industrie einfacher einzurichten und günstiger.
| Kriterium | Zeilenkamera | Flächenkamera |
|---|---|---|
| Prüfgut | Endlosmaterial, Bahnware, rotierende Teile | Einzelteile, getaktete Prüfung |
| Bewegung | zwingend nötig, sie erzeugt das Bild | möglichst gering |
| Auflösung quer zur Bahn | 2K bis 16K in einer Zeile | durch Sensorbreite begrenzt |
| Beleuchtung | schmales Linienlicht, hohe Intensität | Ring, Dom, Balken oder Fläche |
| Einrichtung | Vorschub und Zeilenrate müssen zusammenpassen | vergleichsweise einfach |
Zeilenbreite und Zeilenrate richtig bestimmen
Zwei Werte entscheiden über die Auswahl. Die Zeilenbreite in Pixeln legt fest, wie breit die Bahn bei gewünschter Auflösung sein darf. Die Zeilenrate in Kilohertz muss zur Bahngeschwindigkeit passen, sonst wird das Bild in Laufrichtung gestaucht oder gedehnt.
Die Rechnung dahinter ist einfach. Auflösung quer zur Bahn gleich Bahnbreite geteilt durch Zeilenbreite. Bei 400 mm Bahnbreite und einer 4K-Kamera ergibt das rund 0,1 mm je Pixel. Für die Zeilenrate gilt: benötigte Zeilen pro Sekunde gleich Bahngeschwindigkeit geteilt durch die gewünschte Auflösung in Laufrichtung. Bei 2 m/s und 0,1 mm sind das 20.000 Zeilen pro Sekunde, also 20 kHz.
| Zeilenbreite | Bahnbreite bei 0,1 mm | Typischer Einsatz |
|---|---|---|
| 2K, 2048 Pixel | rund 200 mm | schmale Bänder, Etiketten, Kabel |
| 4K, 4096 Pixel | rund 400 mm | Folien, Bedruckstoffe, Profile |
| 8K, 8192 Pixel | rund 800 mm | breite Bahnware, Bleche, Vliesstoffe |
| 16K, 16384 Pixel | rund 1600 mm | Papier, Textilien, große Bahnbreiten |
Die Schnittstelle folgt der Datenmenge
Zeilenkameras erzeugen dauerhaft Daten, ohne Pause zwischen den Bildern. Deshalb ist die Schnittstelle hier kritischer als bei Flächenkameras. GigE genügt bei moderaten Zeilenraten und erlaubt Leitungswege bis 100 Meter. Camera Link und CoaXPress tragen hohe Datenraten, benötigen dafür aber einen Frame Grabber im Rechner. XoFLink überträgt über Glasfaser und eignet sich für große Entfernungen bei voller Bandbreite.
Beleuchtung entscheidet über das Ergebnis
Eine Zeilenkamera sieht immer nur eine Zeile und braucht dort sehr viel Licht, weil die Belichtungszeit extrem kurz ist. Passend sind schmale, lichtstarke Linienbeleuchtungen, die exakt auf die Sichtlinie ausgerichtet werden. Für Durchlichtanwendungen an Folien und für die Kontrolle glänzender Oberflächen gelten jeweils eigene Bauformen. Dazu kommen ein Objektiv mit ausreichendem Bildkreis für den langen Zeilensensor sowie Kabel in passender Länge und Flexibilität.
Häufige Fragen zu Zeilenkameras
Wie berechne ich die benötigte Zeilenrate?
Teilen Sie die Bahngeschwindigkeit durch die gewünschte Auflösung in Laufrichtung. Bei 2 Metern pro Sekunde und 0,1 Millimeter je Pixel ergeben sich 20.000 Zeilen pro Sekunde, also 20 kHz. Planen Sie Reserve ein, damit die Kamera auch bei Geschwindigkeitsschwankungen nicht an ihre Grenze kommt.
Welche Zeilenbreite brauche ich?
Teilen Sie die Bahnbreite durch die gewünschte Auflösung quer zur Bahn. Für 400 Millimeter Bahnbreite bei 0,1 Millimeter je Pixel werden 4000 Pixel benötigt, eine 4K-Kamera passt also. Reicht die Zeilenbreite nicht aus, lassen sich mehrere Kameras nebeneinander setzen.
Brauche ich einen Frame Grabber?
Bei GigE nicht, dort genügen die Bordmittel des Rechners. Camera Link und CoaXPress benötigen eine Einsteckkarte, die zusätzlich die Triggerung übernimmt und den Prozessor entlastet. Gerade bei Zeilenkameras mit ihrem kontinuierlichen Datenstrom ist das ein spürbarer Vorteil.
Warum ist das Bild gestaucht oder gedehnt?
Dann passen Zeilenrate und Vorschub nicht zusammen. Ist die Zeilenrate zu niedrig, wirkt das Bild in Laufrichtung gestaucht, ist sie zu hoch, erscheint es gedehnt. Abhilfe schafft ein Drehgeber am Antrieb, der die Kamera synchron zur tatsächlichen Bahngeschwindigkeit auslöst.
Farbe oder Monochrom?
Monochrom liefert bei gleicher Zeilenbreite mehr Detailschärfe und kommt mit weniger Licht aus, was bei den kurzen Belichtungszeiten einer Zeilenkamera zählt. Farbe wird gebraucht, wenn Farbabweichungen das Prüfmerkmal sind, etwa in der Druckkontrolle. Im Sortiment stehen 17 monochrome und 10 farbige Modelle.
Liefern Sie auch Marken außerhalb des Sortiments?
Ja. Im Shop sind die Marken unseres Standardsortiments gelistet. Auf Anfrage liefern wir selbstverständlich auch alle anderen bekannten Marken der industriellen Bildverarbeitung sowie Sonderausführungen, exakt auf Ihre Anforderungen zugeschnitten.