文/The Imaging Source 映美精相机

印刷应用是机器视觉技术的重点应用领域之一。以下内容为The Imaging Source映美精相机与The Institute for Printing (iPrint)公司的访谈录，介绍了映美精的DMK 33GP031相机在喷墨印刷领域的应用。

Q：为何挑选DMK 33GP031? 此款型相机对您的应用有何帮助?

A：DMK 33GP031相机符合市面上所有驱动程序的要求（我们的系统主要由Matlab驱动），如同步化、分辨率、颜色深度及帧率等所有喷墨印刷分析所需要的元素，同时此款相机还能提供令人满意的性价比。对于很多喷墨打印分析而言（特别是体积的测量以及需要使用多种独立色版来完成的测量），需要同时使用多台相机，而以太网接口让我们事半功倍，以最小力气来装备所有控制装置。

Q：这些相机的特殊用途是什么?

A：在喷墨印刷技术教育训练中，我们使用DMK 33GP031相机来做喷墨监测分析（dropwatching）。使用FPGA控制器整合相机曝光、液滴产生器以及瞬态电压抑制二极管。喷墨的速度约为1秒1至20公尺，需要极短的闪光反应时间，以便在最少的动态模糊状态下捕捉到最细微的高速喷墨。闪光时间控制在1微秒；喷墨速度控制在10公尺/秒；则呈现的影像可延伸至10微米。通过控制闪光时间，便可重迭记录数滴喷墨。喷墨喷出时，在不同的时间点照明同一喷墨两次，喷墨的速度及其喷出的角度便可从影响喷墨速度的背景波动中测出来（时基误差）。

为了捕捉及测量每滴喷墨形成的细节，需要大约1~2.5微米/像素的分辨率。DMK 33GP031相机可测量2.2微米的像素。我们可以使用一般标准镜头，搭配最小范围的放大功能，来达到需要的分辨率。此外，色彩对于描绘喷墨形状或重迭测量极具价值。12位的颜色深度使DMK 33GP031相机能提供大部分喷墨监测分析所需的色彩信息。而500万像素使我们即便在高分辨率的情况下，还是可以看到大范围的影像。

相比于之前的产品，DMK 33GP031相机具12位颜色深度，可达到较高帧率；通过外触发（可简单有效率地兼容于我们的分析系统），DMK 33GP031相机支持可控制的曝光次数。该相机的另一个优点为：当缩小至特定区域(ROI)观测时，仍可达到相当高值的帧率。在2592×24的像素分辨率下，该相机可实现500Hz的帧率；当使用两台相机及加迭测量技术时，可使用超过10kHz的频率来校验所有的喷墨。

Q：从相机里所取得的影像数据如何用于应用中? 例如品质管控？

A：从相机里所取得的影像使我们针对影印系统或复印机做调整，追求更高打印质量及增加打印效率。因为每一台Piezo 喷头都需稍微不同的电压来达到一样的喷墨速度，喷头制造商会设定一个虚电压，以求达到假定的喷墨大小与速度。

在使用自家墨水时，为了达到测试时墨水所设定的电压，我们必须用喷墨分析来测试，达到所需的设定，获得良好打印质量。

Q：在应用过程中，与相机连接的软件是什么?

A：我们使用Matlab、IC-Capture和IC-Measure软件。

Q：使用此款相机与相关软件的感想?

A：这款相机的质量良好。高效能驱动程序组合使整合变得更简单且更有效率。偶尔，Matlab接口在展示较长时间的预览程序中，如搭配较低效能的计算机，可能会产生一些问题。在这些情况下，进行测量前，我们使用IC Capture来替代。在“设定”中，我们也可将现时预览转换成Matlab。IC Capture是一项有用的工具，可轻松纪录影像结果，可用于测试相机设定及表现。我们将IC Measure与我们的显微系统联用，由于极佳及多元的测量能力及兼容性，IC Measure非常适用于显微系统中。