线阵相机中的 TDI 技术

在机器视觉领域，线阵相机因其独特的优势而被广泛应用。其中，黑白线阵相机的多线技术之一 ——TDI（Time Delay and Integration）技术发挥着重要作用。

在一些特殊应用场景中，由于难以安装光源，光照充足的条件难以满足，TDI 技术便有了用武之地。在比较暗的环境下拍照，要实现清晰成像，需要 CMOS 芯片获取足够的光。通常有三种方案，分别是增加单位时间光照强度、增加 CMOS 感光时长以及增加 CMOS 的感光面积。然而，由于线阵相机的行频要与运动速度保持匹配，曝光时间不能随意增加，所以方案二不可行；某些场景下无法增强光照，方案一也难以实现；而使用大靶面 CMOS 芯片成本高或体积大无法安装，方案三同样受限。

TDI 的本质是利用不同行的芯片区域对物体同一个区域拍照。每一行被光子激发的电子都叠加到下一行，经过多次叠加后，最后一行的图像就会足够 “亮” 且清晰。从第 1 行到第 10 行，图像逐渐变得明亮、清晰。例如在光伏行业，TDI 技术就有着显著的成像效果。

TDI 技术的出现，为线阵相机在弱光环境下的应用提供了可靠的解决方案。它巧妙地克服了传统获取足够光的方法的局限性，通过电子叠加的方式，在不增加曝光时间、不增强光照强度以及不使用大靶面 CMOS 芯片的情况下，实现了清晰成像。这使得线阵相机能够在更多复杂的环境中发挥作用，为工业生产中的表面瑕疵检测等任务提供了有力的技术支持。

总之，TDI 技术作为线阵相机的一项重要多线技术，在提升线阵相机的适应性和成像质量方面具有不可忽视的价值。