根据输送线速度计算曝光上限

本测试要回答的问题

即使帧率很高，运动的工件仍可能模糊。本测试把物体速度和成像比例换算成曝光时间上限，再在实际运动的边缘上验证这一上限。

这是一份与厂商无关的现场调试方法。更改任何设置之前，请先查阅所用具体型号的相机、镜头、传感器或控制器手册。文中的数值示例表为假设数据，既不是 Deyi Vision 的测量结果，也不是产品规格。

前置条件

相机固定，靶标为刚性，并且大致平行于像平面运动。测量局部最高速度，而不只是输送线的标称设定值；旋转和振动需要另行检查。

第一次实验要排除运动中高度发生变化或发生旋转的样品：它们的表观位移无法用单一的输送线速度来表示。使用卷帘快门相机时，记录扫描方向，并单独测试图像歪斜。关闭自动曝光和自动增益，使被研究的曝光时间就是实际使用的曝光时间。在查看试拍图像之前，先定义检测方向、特征尺寸和允许的图像位移。

测试台与记录

准备标尺靶标、编码器或独立的速度测量手段、原始图像采集，以及可重复使用的锐利边缘。固定对焦、光圈、增益和照明；记录相机型号、快门类型、ROI，以及有效曝光时间（如果能获取）。

建立一份记录，内容包括样品 ID、运动方向、实测视野宽度、有效像素宽度、速度测量方法、设定的曝光时间，以及相机报告的有效曝光时间（如有）。再补充照明设置和原始文件名。参考边缘应放在靠近实际缺陷的位置，而不是图方便放在远处的角落。静止和运动两次采集使用相同的边缘方向，避免把光学差异误当成运动的影响。

执行测试

1. 在检测平面上测量视野宽度和像素数；在靠近缺陷的位置核对比例。
2. 记录最高速度，并根据最小特征的要求选定以像素计的允许模糊量。
3. 计算上限，然后在几何布置不变的条件下，以 25、50 和 100 µs 的曝光时间采集 100 幅运动图像。
4. 将运动时的边缘宽度与静止参考进行比较，并在最低光输出和最高线速下重复。

输送线停止时，在不调整对焦的前提下采集参考图像。沿垂直于边缘的方向画一条剖面线，保存剖面坐标和计算边缘宽度所用的方法。重新启动运动后，对每一幅采集的图像重复同样的测量，保留最大宽度及其帧 ID，同时保留宽度的分布。如果边缘移出了测量区域，应先修正跟踪，再比较宽度。

假设示例表

假设情形：100 mm 的视野占 2000 个像素，工件以 500 mm/s 的速度运动。允许 0.5 像素的位移，得到 50 µs。这只是对运动方面的限制，既不能证明缺陷检出，也未计入卷帘快门造成的歪斜。

s = FOV / pixels
t_max = allowed_blur_pixels * s / speed
Example: 100 / 2000 = 0.05 mm/px
0.5 * 0.05 / 500 = 0.00005 s = 50 us

视野宽度和速度要使用一致的长度单位，相乘之前先把微秒换算成秒。本例中算出的曝光时间，是所选位移允许量对应的上限，并不是推荐的工作值。更短的曝光可以留出余量，但仍须保证有可用的信号。把示例表与实测的运动边缘展宽进行对照；两者不一致时，先核查局部比例、实际速度和有效曝光时间，再考虑修改模糊允许量。

测试流程

解读证据

把对比图当作测量计划来用：静止采集建立光学基线，运动采集则加入了生产过程中的运动。不要把两个边缘宽度相减，就把结果当作通用的物理模糊估计值；剖面形状和测量定义都会影响这个差值。统一采用同一种宽度定义，并检查保存下来的剖面。随后再运行缺陷检测，检验所观察到的展宽是否会改变实际工件上的判定。

故障排查

• 如果静止状态下的边缘就已经发虚，应先纠正对焦或光学部分，再缩短曝光时间。
• 如果过短的曝光使缺陷淹没在噪声里，应在额定范围内改善照明；单靠提高增益补不回缺失的光子。

如果所有曝光时间下的表观展宽都一样，应检查振动、跟踪和卷帘快门形变，不要认定是最短曝光失效。如果只有部分帧出现问题，把这些帧与速度波动或机械事件对应起来。解读较宽的边缘之前，先检查是否饱和：被截断的高光会改变边缘的剖面。凡是为恢复信号而加强了照明，都必须重新采集一次静止参考，因为照明的几何关系可能改变边缘对比度。

验收与交接

只有当所选曝光时间在整个速度范围内都满足文档规定的运动边缘和缺陷检出判据时，才予验收。保留最坏情况的图像和有效设置；如果工艺过程可能超出已验证的范围，应设置速度/曝光互锁。

将原始文件、设置、样品标识和判定限值一并归档。请参照下方相关的产品指南与准备指南，与 Deyi Vision 讨论已有文档记录的需求。

锁定选定的设置，然后用此前未参与曝光选择的全新合格样品和缺陷样品进行测试。在文档规定的速度和照明极限条件下，记录检测判定结果和运动边缘的测量值。必须同时通过图像质量限值和针对具体任务的判定限值才能批准；仅有计算出的上限并不够。同时写明允许的工作范围，以及当速度、工件高度、光学部分或照明超出该范围时应采取的措施。