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闪光灯在高速印刷机数字监控系统中的应用(二)

2 闪光灯实现电子快门的作用 当“虽然这只是负载实验中的1个高速印刷机的工作速度以愈3 m／s时，考虑到此系统拍摄的印品图像不变形及此监控系统的检测精度，印品在曝光期间移动的最大距离不能超过0．1 mm，故可得出图像传感器的最大曝光时间为

即所需要的快门速3G手机度最小为1／30 ms，约为33量规肛8．由机械结构或者是电子快门实现这样快门速度的设计都较为复杂，但闪光灯的亮与灭可以实现这样快的快门速度．用一个不透光的外壳罩住镜头，使用闪光灯作为光源．当闪光灯未闪光时，由于外壳不透光，外部进入的光线可以忽略，图像传感器处于黑暗的环境中，相当于快门未打开前的状态；当闪光灯闪光时，图像传感器瞬问曝光，此时相当于快门打开；闪光过后，图像传感器处于黑暗的环境中，相当于快门关闭后的状态．这样闪光灯的亮灭就起到了快门的作用，并且外壳尽可能地减少外部的光线进入图像传感器，以免影响罔像质量．

上述闪光灯两种触胶南发电路中，第一种是最简单的触发方式，实现也是最简单的．在高速印刷机数字监控系统中使用了光圈、变焦和对焦炒栗子机电动三可变镜头，故可以采用较容易实现的第一种闪光灯触发电路．如图l所示，电阻尺。、尺 是限制对电容c 、c充电时的电流作用，而 和c 的大小决定着闪光J上J 触发电路从充电到闪光准备好的时间长短．根据电容充电的规律，假设c．和 充满电的时间分别为T1 和T2：

3 在高速印刷机数字监控系统中的应用

高速印刷机数字监控系统是对高速印刷机的印品质量进行数字式实时监控的系统．当此系统对印品质量进行监控时，一旦闪光灯触发电路收到图像传感器或者是主控制系统发来的同步触发脉冲信号，就瞬间触发闪光灯闪光，拍摄高速运动印品的图像．当印刷机工作速度达到200 m／min或者以上时，在使用白炽灯或者自然光作光源的情况下，高速印刷机数字监控系统拍摄到的印品图像有变形，甚至模糊不清，不能真实反映印品的质量，而在其它条件相同的情况下使用闪光灯时，就能够解决因为印刷机工作速度快而得不到有效清晰的印品图像，能够有效地对印品质量进行监控．图3、4所示的是此系统在使用不同光源时拍摄的高速运动风扇(大于200 m／min)的图像．

4 结束语

本文介绍了闪光灯在高速印刷机数字监控系统中的应用，工业现场成功膻用的效果表明，闪光灯能够提供稳定的光源，光线亮度充足，并且最重要的是其发光持续的时问可以作为CMOS图像传感器快门开启的时间和易于数据中心显示控制，能够使基于CMOS图像传感器的高速印刷机监控系统清晰地扪摄高速运动印品的数码照片，能够使此系统满足高速印刷机对印品质量监控的要求．因此，CMOS光灯可用于以CMOS传感器为基础的工业用全数字监拧系统中．

王大伟 ， 徐耀良 ， 李渝曾 ， 孙旭生

(1．上海大学机电工程与自动化学院；2．上海电力学院信控系)

《 上海大学学报：自然科学版 》

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