TDI相机亮度自适应
解决方案
在机器视觉领域，线阵相机因其特定优势而广受青睐。特别是线阵相机采用的TDI（Time Delay and Integration）技术，对于提高成像质量至关重要。本文将简述TDI技术的基础，并探讨在采用TDI-ECCD技术时，无法灵活调整曝光时间，这限制了其在非匀速移动应用场景中的适应性，尤其是在需要处理启动或停止阶段的卷绕检测任务。锐芯微提供的解决方案使得TDI-ECCD线阵相机能够在快速变化的加减速环境中保持亮度稳定，从而拓宽了其应用领域。
TDI相机的应用场景
时间延迟积分（Time Delay and Integration, TDI）线阵相机技术是现代高速、高精度图像采集领域的一项革命性创新。自20世纪70年代末由Eastman Kodak公司首次开发以来，TDI技术已经在过去几十年中经历了显著的演进和提升。其核心原理基于光电荷在多级像素阵列中的同步转移与累积，从而在保持高扫描速度的同时显著提升信噪比和灵敏度。这种独特的工作机制使TDI线阵相机在诸如半导体晶圆检测、平板显示器检测、卫星遥感等要求极高图像质量和采集速度的应用领域中占据了不可替代的地位。
TDI-ECCD的工作原理
TDI-ECCD是一种特殊的线阵CCD图像传感器，ECCD(全称Embedded CCD即CCD pixel on CMOS)是在通用CMOS集成电路工艺的基础上，嵌入电荷域CCD工艺模块，将图像感光（CCD）与采集处理（CMOS）集成在同一块芯片的工艺技术，用以有效提高图像质量；ECCD技术代表目前最先进的TDI图像传感器技术。相对于普通线阵只有一行或者几行像元，而TDI-ECCD由多行像元组成。TDI-ECCD对于多行CCD像元可以进行积分曝光处理.在图像采集过程中,多行像素依次对同一区域进行曝光，电荷逐级累加，每一行CCD都在将自己拍到的图像加上上一行CCD拍到的图像发送给最后一行CCD，使得最后第N级CCD获得的图像是每行CCD拍到的图像的N倍总和。那么N倍的积分曝光可以获得N倍的对比效果和√N倍的信号。利用这种累积的方式，TDI-CCD可以获得极高的灵敏度和信噪比。在低照度环境下也能实现高速扫描而不影响成像质量。
锐芯微Venus系列TDI芯片模组
TDI原理示意图
TDI- ECCD相机的工作过程
通过前面对TDI-ECCD原理的简单介绍我们可以知道TDI-ECCD的工作原理实际上是多级像素对同一区域的多次曝光，这就使得TDI-ECCD相机在使用时要求物体的移动速度与相机的行扫描速度严格同步，一旦两者不同步，就会导致其中某一级或多级拍照的区域不一致，进而引起最终积分输出的图像变得模糊。
当速度不匹配时图像不仅出现了压缩和拉伸的现象，还会出现模糊
TDI-ECCD相机使用痛点分析
TDI-ECCD在工作时采用全局曝光模式，即CCD持续进行曝光的同时，逐行传递电荷。因此，每行CCD的曝光时间等同于行扫描时间，也就是行频的倒数。在外触发模式下，如果物体的移动速度发生变化，行扫描速度也会相应调整，这将直接影响曝光时间，进而导致成像亮度的变化。例如，下面的演示视频展示了在相同光照条件下，不同移动速度下成像画面的亮度差异。
TDI-ECCD相机亮度自适应方案
采用4K、8K、16K 256线TDI-ECCD 背照式Sensor
提供4路或者2路CoaXPress-12数据接口
丰富的ISP图像处理技术，平场校正、LUT、Gamma校正、黑电平调节等
结构设计紧凑，散热片、风扇、水冷多种版本可选
UV、NIR、黑白和彩色多种版本
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