如果你的目標物運動不均勻，還不方便獲得校正信息，比如棉花異纖剔除、雜糧差異分選；如果你的目標物表面不平整、高低起伏還不平，比如顆粒表面材料、織物、抖動薄膜；如果你對顏色有著近乎苛刻的要求，那你可能就需要一臺棱鏡相機了。

隨著越來越多的高速工業(yè)生產(chǎn)質(zhì)量控制過程，需要彩色或多光譜成像線掃描相機。在傳統(tǒng)線掃描相機中，普遍使用多行像元傳感器獲得顏色相機。比如雙線彩色相機通過貝爾濾波的差值計算，“猜到”RGB信息；而三線彩色通過并排的RGB三行像元獲得彩色信息。

這種多線線掃描相機的每條線分別對應(yīng)著R/G/B以及R/G/B/NIR通道，在特殊高亮光源的加持下，獲取到每個通道的信息。從而在電腦上形成一幅完整圖像。

隨著應(yīng)用的不斷擴展和深入，傳統(tǒng)的單一傳感器多線的線掃描相機，在被測物的選擇上口味逐漸挑剔起來。對于金屬、塑料、紙張等卷材類檢測應(yīng)用中，經(jīng)常會有振動和起伏，三線相機最不喜歡這種了，“你總么總把我拍虛了啊喂！”。對于無法垂直于被測物表面或者非平面類被測物的應(yīng)用，“來解釋解釋這一圈彩色的外邊框是怎么肥四？”

這時候，你可能需要的就是使用棱鏡分光技術(shù)，擁有多個傳感器的棱鏡分光線掃描相機。通過相機內(nèi)置的精密棱鏡，將入射光直接分成R/G/B或R/G/B/NIR，分別由不同的傳感器單獨成像，然后再融合為一副圖像，除了色彩還原度超高之外，還什么都不挑。不管拍攝角度如何，不管被測物表面起伏如何，統(tǒng)統(tǒng)先拍為敬！

從此不見光暈效應(yīng)

傳統(tǒng)線掃描相機在安裝過程中，一定要在一定角度下方可檢測表面。三線或多線相機的每條通道都獨立的進行檢測，所以每條通道都會有一定的視差，并不是完全一樣的圖案。

由于此時的相機并未完全垂直于檢測表面，所以不論正方形還是矩形，看起來都像是梯形。就像上圖中的R/G/B通道一樣，最接近檢測表面的紅色通道接收到的圖案，比距離檢測表面最遠的綠色通道接收到的圖案短。于是乎，在像素數(shù)相同的情況下，紅色通道的光學(xué)分辨率顯然會比其他兩個顏色通道上的高，此時會出現(xiàn)邊緣的彩色條紋，專業(yè)術(shù)語叫做“光暈效應(yīng)”。

好在如今三線或多線相機已經(jīng)可以通過矯正算法，來糾正梯形投影的效果，使得這些傳統(tǒng)線掃描也可以不用完全垂直于檢測表面，稍稍放松一些。然而，傾斜視圖校正目前在大多數(shù)情況下較多只能在4個像素級別。

當(dāng)使用棱鏡相機時，情況就完全不同了。棱鏡相機的入射光本身就是單股光，是在棱鏡的分光作用下才投射到不同的芯片上成像的，每幅圖像是完全一致的，沒有視差。因而每個顏色的光學(xué)分辨率也是完全一致，不論3D起伏表面，還是傾斜的拍攝角度，完全不影響。

像金屬板材、印刷紙張等卷在一起的卷型材，很難做到完全平整的鋪滿整個平面，老老實實的讓用戶檢測。從會有幾處不服帖的“頑固分子”，當(dāng)這些“頑固分子”恰好在邊緣、或者高速運動中時，它們甚至?xí)?nèi)心膨脹的上下振起來，進一步給檢測制造麻煩。

邊緣振動可能會改變物體的光學(xué)分辨率。傳統(tǒng)線掃描相機中，雙線拍攝的物體上下距離不一致，因此需要算法補償1線的間隙，三線拍攝的物體需要補償2線。并且由于振動的間隙不能恒定，所以這樣的補償并不能較好的解決邊緣出血效應(yīng)的問題。

好在有棱鏡相機，由于棱鏡相機只有一個入射光軸，即便是檢測材料起起伏伏，每次拍攝的圖像也都是三幅完全一樣的圖像融合而成，完全不會改變檢測表面的光學(xué)分辨率，從而最小化這類應(yīng)用的振動影響。

 

空間校正從此不惱人

空間校正從此不惱人在傳統(tǒng)三線相機中，R/G/B三線同時存在于一塊芯片上，各線之間存在著或大或小的間隙。在拍攝彩色圖像時，相機需要通過空間校正的功能來補償這些線之間的間隙。

空間校正的精度完全取決于被測物的運行速度，以及線掃描相機的行頻。當(dāng)掃描速度恰好等于相機行頻時，空間校正也就等于三線之間的物理間隙。然而空間校正只適用于被測物的速度已知，并且能夠通過觸發(fā)來讓相機在正確時間拍攝。

但是在拍攝物速度未知，或者速度不可預(yù)測的應(yīng)用中，比如水果、蔬菜一類圓滾滾的物體，石頭、寶石、大理石一類的粒裝物體，藥丸、藥片一類的圓粒狀物體，甚至是棉花、樹葉、網(wǎng)狀印刷品、金屬箔、紙張等情況，被測物會在產(chǎn)線上發(fā)生不可預(yù)測的滾動、振動、飄動，此時空間校正也沒法準確的告訴三線相機究竟應(yīng)該補償多少。

棱鏡相機就完全可以克服這樣的挑戰(zhàn)，其單光軸入射的優(yōu)點完全可以有效的應(yīng)用于掃描速度未知的物體。此外，由于其內(nèi)部芯片成像完全一致，沒有像三線相機一樣的像素間隙，也無需空間校正來補償像素。

棱鏡相機擁有高質(zhì)量的圖像色彩還原能力，相對于傳統(tǒng)線掃描相機來說，無須空間補償。在被測物速度未知的應(yīng)用中也可以很好的工作，在相機傾斜或者檢測3D物體時，也沒有任何圖像偽影，比如光暈效應(yīng)之類。更重要的是，棱鏡相機的價格已經(jīng)比以前親民太多了，實在是檢測類用戶不可多得的好幫手！