DMK 33GP031: 机器视觉于喷墨印刷技术之应用

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以下内容为The Imaging Source 映美精相机 与The Institute for Printing (iPrint) 访谈纪录，叙述DMK 33GP031于喷墨印刷技术之应用，相关概论则收录在部落格文章中。为何挑选DMK 33GP031? 此款型相机如何帮助您的应用?
    DMK 33GP031 符合市面上所有驱动程序的要求(我们的系统主要藉由Matlab驱动)，如同步化，分辨率，颜色深度及帧速率等所有喷墨印刷分析所需要的元素；而此款型提供无与伦比的性价比。对很多喷墨打印分析而言(特别是体积的测量及须使用多种独立色版来完成的测量)，需同时运用多台相机，而以太网络接口则使我们事半功倍，以最小力气来装备所有控制装置。
这些相机的特殊用途是什么呢?
    在喷墨印刷技术教育训练中，我们使用DMK 33GP031来帮助我们做喷墨监测分析(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。闪光时间控制在一微秒；喷墨速度控制在10公尺/秒；则呈现的影像可延伸至10微米。透过控制闪光时间，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)。
    为了要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的像素分辨率已很细微，可测量至2.2微米的像素。我们可使用一般标准镜头，搭配最小范围的放大功能，来达到我们需要的分辨率。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 提供大部分的喷墨监测分析足够的色彩信息。而500万画素也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。
    跟之前的款型相比，因DMK 33GP031具12位颜色深度，使之可达较高帧速率; 透过外触发(可简单有效率地兼容于我们的分析系统)，DMK 33GP031支持可控制的曝光次数。此款相机另一项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速率。在2592 x 24 像素情况下，此款相机可供达500Hz的帧速率；当使用两台相机及加迭的测量技术时，可使用超过10kHz的频率来校验所有的喷墨。
从相机里所取得的影像数据如何实现于您的应用中? (例如: 品质管控)
     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，为了要达到测试时墨水所设定的电压，我们就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。
在过程中，您所用来与相机连接的软件是什么呢?
    我们使用Matlab，IC-Capture，IC-Measure。(我们也将DMK 23GP031使用于显微镜上)。
您对于使用此款相机与相关软件的感想为?
    The Imaging Source 映美精相机 的相机质量良好。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，如搭配较低效能之计算机，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 为一项有用的工具，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。