Definition

Zeilenkameras sind Kamerasysteme, die auf Bildsensoren mit einer einzigen Zeile aus lichtempfindlichen Pixeln basieren. Im Gegensatz dazu bestehen Flächenkamera-Bildsensoren aus einer flächigen Matrix aus vielen parallel angeordneten Zeilen. Zeilenkameras werden als monochrome oder farbige Sensoren realisiert und können sehr hohe Lesegeschwindigkeiten oder sehr hohe Auflösungen erreichen. Als Sensor wird meistens eine CCD-Zeile verwendet, auch CMOS-Zeilen kommen vor. Die Aufnahme einer Zeilenkamera bildet lediglich einen sehr schmalen Streifen eines Objekts ab, was auch als "eindimensionale" Anwendung bezeichnet wird. Ein zweidimensionales Bild entsteht erst durch die relative Bewegung des Objektes zur Kamera mit bekannter Geschwindigkeit sowie durch die Anfertigung einer Vielzahl von Aufnahmen, die anschließend von der Auswerteeinheit zu einer zweidimensionalen Aufnahme verrechnet und zusammengesetzt werden.

Funktionsprinzip

Zeilenkameras basieren auf Bildsensoren, die aus einer einzigen Zeile bestehen. Im Vergleich zu Flächenkameras kann die Zahl der Pixel pro Zeile wesentlich höher sein, wodurch Zeilenkameras sehr hohe Auflösungen ermöglichen. CCD (Charged Coupled Device)-Zeilen sind aus einer Reihe von einzelnen lichtempfindlichen Pixeln als Empfänger aufgebaut. Die Ladungen der belichteten Pixel werden über sogenannte Schieberegister in einen Auswertverstärker verschoben und dort in Spannungssignale umgewandelt. Anschließend werden die Signale von einer Signalverarbeitung aufbereitet und die Bilddaten im gewünschten Schnittstellenformat an das Bildverarbeitungssystem übertragen. 
RGB-Zeilen-Farbkameras sind aus drei parallelen, eng nebeneinanderliegenden CCD-Sensorzeilen aufgebaut, die durch Farbfilter für die Grundfarben Rot (R), Grün (G) und Blau (B) empfindlich sind. Nach jeder Zeilenbelichtung werden die Pixel der drei Sensorzeilen sequentiell ausgegeben. Da die Sensorzeilen räumlich getrennt sind und die einzelnen Farbinformationen von verschiedenen Objektorten stammen, müssen die Daten jeder Aufnahme zwischengespeichert, vom Rechner korrigiert und dem richtigen Objektort zugeordnet werden.

Einsatzbereich

Typischer Einsatzbereich sind Prüf-, Mess- und Sortieraufgaben auch mit sehr schnell bewegten Objekten oder Anwendungen mit sehr hohen Auflösungen. Häufig werden mit stationären Zeilenkameras bewegte Objekte erfasst, die vorbeigefördert werden, fallen oder rotieren. Ebenso können Materialströme oder Füllhöhen erfasst werden. Ein wichtiger Einsatzbereich ist die Web-Inspektion zur Kontrolle von Bahnwaren wie Stahl- und Metallbänder, Folien, Textilien, Spanplatten oder bedruckte und unbedruckte Papierbahnen. 
Im Bereich der Teile-Inspektion dienen Zeilenkameras z. B. zur Prüfung von Elektronik-Baugruppen oder zur Messung von flachen Teilen. Zeilenkameras finden Anwendung in allen Bereichen der industriellen Bildverarbeitung.