文章总结： 本文系统讲解TDI线扫相机在高速低光检测场景的选型要点。对比常规线扫相机，TDI通过多行积分累加提升信噪比，降低照明需求，但需严格运动同步。选型需根据场景匹配积分级数、分辨率、行频和接口，并配套高精度编码器。文章列举主流品牌型号及参考价格，提供实战案例解析，强调样品实测验证方案可行性。 综合评分： 75 文章分类： 产品介绍,解决方案

高速低光检测总翻车？ 一文讲透TDI线扫相机选型避坑全攻略

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2026年8月15日 19:27 辽宁

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高速低光检测总翻车？

一文讲透TDI线扫相机选型避坑全攻略

导读

高速产线上，曝光时间被压缩到微秒级，图像暗到看不清缺陷？上了高功率光源，成本和散热压力又扛不住？常规线扫相机在高速+弱光场景下频频翻车——这正是 TDI 线扫相机的用武之地。本文从原理对比、选型步骤、品牌型号到实战案例，一次性讲透 TDI 线扫相机的选型逻辑，帮你少走弯路。

TDI线扫相机在半导体晶圆检测中的应用

一、TDI线扫 vs 常规线扫：差在哪？

TDI（Time Delay Integration，时间延迟积分）线扫相机是常规线扫相机的特殊升级类型，专门针对高速、低光照的严苛成像场景设计。核心区别集中在成像原理、性能表现和适用场景上。

1. 基础结构与成像原理

常规线扫相机：传感器仅包含 1 行（或极少数几行）感光像素，单次曝光采集单条线的图像信息，依靠逐行扫描拼接成完整二维图像，单帧曝光时间短。

TDI线扫相机：传感器集成数十到数百行连续排列的感光像素（最高可达 256 级），对同一匀速运动的目标进行多次同步曝光，将多帧信号逐级累加，通过时间延迟积分的方式合成最终图像。

常规线扫（单行曝光） vs TDI线扫（多行累加）原理对比

DI线扫（多行累加）示意图

2. 核心性能差异

① 灵敏度与信噪比

常规线扫：单级曝光，灵敏度基准水平，高速扫描时曝光极短，噪声明显。 TDI线扫：信号随积分级数 N 线性提升，噪声仅随 √N 增长，理论信噪比提升 √N 倍，弱光下成像质量大幅领先。

② 照明要求

常规线扫：需搭配高功率高亮线光源，短曝光下获足够进光量，照明成本高。 TDI线扫：光照要求大幅降低，普通 LED 即可满足，还能通过信号平均抵消光源波动。

③ 运动适配能力

常规线扫：仅需基础运动同步，轻微速度偏差影响不大。 TDI线扫：电荷转移速度须与目标运动速度严格同步，必须配套高精度编码器，仅适配匀速运动场景。

3. 核心参数对比一览

| | | — | | |

| 对比维度 | 常规线扫相机 | TDI线扫相机 | | — | — | — | | 传感器结构 | 1行（少数几行）像素 | 数十到数百行连续像素 | | 灵敏度 | 基准水平 | 远高于常规线扫 | | 照明需求 | 高功率高亮光源 | 普通LED即可 | | 同步要求 | 低 | 高，需高精度编码器 | | 系统成本 | 低 | 较高 | | 核心适用场景 | 常规光照中速扫描 | 高速低光照精密检测 |

▲ 常规线扫 vs TDI线扫核心参数对比

二、TDI选型指南：怎么选不踩坑？

TDI 本质是多行线阵传感器，运动物体经过传感器各行时同步累加电荷。核心优势：高速、弱光下提升信噪比；硬性前提：被测物体匀速稳定、必须编码器同步触发。

先判断要不要用 TDI？

✅ 适合：产线速度高、曝光时间短、光源受限、微弱缺陷检测（晶圆、FPD、PCB、薄膜、光伏）

❌ 不适合：皮带抖动大、速度波动无法补偿、无法加装编码器、光照充足低成本项目（优先普通单线线阵）

| | | — | | |

| 选型维度 | 核心要点 | | — | — | | 核心关注参数 | TDI积分级数、同步精度、等效曝光时间 | | 运动适配要求 | 需 ±0.1 像素级高精度同步，必须配套高精度编码器 | | 最低照度要求 | 可低至 50lux，优先适配弱光场景 | | 系统成本占比 | 相机硬件成本高，同步配套成本占比高 | | 调试复杂度 | 需额外完成平场校准、运动同步校准，调试周期增加 50% |

标准选型步骤

1

收集需求清单：检测幅宽 FOV、最小缺陷尺寸、产线最大速度；光源类型、波段（可见光/UV/NIR）；输送机构类型及编码器配置

2

计算目标像素精度：确定所需分辨率和镜头倍率

3

计算最大需求行频，确定相机最低行频指标

4

初选 TDI 级数：根据光照强弱确定积分级数，同时评估机械稳定性

5

计算带宽：选定接口（CXP 优先），匹配采集卡

6

确认镜头接口：靶面覆盖、工作距离匹配

7

样品实测：实拍验证信噪比、有无运动模糊

典型场景参考配置

| | | — | | |

| 分辨率 | TDI级数 | 行频范围 | 接口类型 | 核心适配场景 | | — | — | — | — | — | | 1K~2K | 8~32级 | 20~60kHz | GigE/USB3 | 物流条码、印刷品粗检、宽幅材料初筛 | | 4K | 32~128级 | 60~120kHz | CL/CXP6 | PCB外观检测、锂电池极片瑕疵、中速薄膜 | | 8K | 64~256级 | 120~250kHz | CXP10/12 | FPD面板、高密度PCB精密检测、光伏硅片 | | 12K~16K | 128~256级 | 150~250kHz | CXP12/CLHS | 半导体晶圆/掩膜版、超宽幅薄膜、高端玻璃 |

▲ 不同分辨率档位典型配置参考

💡 选型补充提示

• 低级数（≤32级）TDI 成本接近同规格常规线扫，适合弱光灵敏度小幅提升需求 • 高行频（>200kHz）必须搭配 CoaXPress 高速接口，满足海量数据实时传输 • 256级高阶 TDI 仅推荐低光照、超高速严苛检测场景，避免性能过剩与成本浪费

TDI线扫相机典型应用场景：半导体晶圆、PCB、平板显示、薄膜检测

三、主流品牌型号与参考价格

主流品牌代表型号

| | | — | | |

| 品牌 | 核心系列 | 关键参数 | 典型适用场景 | | — | — | — | — | | 埃科光电 | 256阶TDI线扫描系列 | 4K~16K，行频250kHz，CXP全系列 | FPD制程、半导体晶圆、高密度PCB | | Vieworks | VT/VTC系列 | 2K~23K，行频250kHz，256级TDI | 平板显示、晶圆、PCB高精度检测 | | 滨松 | C12300/C17300系列 | 线速度230.4m/min，双向扫描 | X射线无损检测、高速在线工业检测 | | 鑫图 | Gemini/Dhyana TDI | 深紫外-近红外，液冷/气冷 | 生物高通量成像、半导体精密检测 |

市面主流型号及公开参考售价

| | | — | | |

| 品牌 | 具体型号 | 参考售价（仅供参考） | 核心参数亮点 | | — | — | — | — | | Vieworks | VT-16K5X-H300A-256 | 约10.00万元 | 16K、256级TDI，字符读取、高精度检测 | | Vieworks | VT-18K3.5C-H40 | 约10.00万元 | 18K、256级TDI，大尺寸面板检测 | | Vieworks | VT-4K5X-E300A-64 | 约10.00万元 | 4K、64级TDI，光学字符识别 | | 凌云光 | SF8000-CL16K-17C | 约8888元 | 16K，580g轻量化，功耗<12W | | 微视光学 | TDI线扫FL26BW | 约25.98万元 | 高通量高灵敏度，软X射线腔内成像 | | Dalsa | Piranha XL系列 | 约1.88万元起 | 12线CMOS TDI，行频125kHz，晶圆/PCB | | 埃科光电 | PH16KPCXP12-500KT256 | 价格面议 | 16K、256级TDI，行频500kHz，国产高端 | | Schafter | TDI系列 | 6001元~5万元 | 进口CCD TDI，3200×32至6560×256 |

▲ 数据来源：2026年7月百度爱采购等平台公开供货信息，实际价格以厂商报价为准

四、实战案例：16K 256阶制冷TDI相机参数解析

以埃科光电 TPH16KCXP12-250KT（16K 256阶制冷TDI线扫描相机）为例，逐项解析核心参数含义：

| 参数项 | 具体含义 | | — | — | | 型号命名 | 16K=横向分辨率，CXP12=接口协议，250=满幅基准行频 | | 分辨率 16384×256 | 横向16384像素，纵向256行TDI累加感光 | | 像元 5μm×5μm | 单像素物理尺寸，决定理论空间分辨率上限 | | 背照式CCD | 背照结构光利用率更高，弱光灵敏度大幅提升 | | 动态范围 ≥53.7dB | 可捕捉最暗到最亮信号比值，保留高亮和暗部细节 | | 信噪比 43.1dB | 有效信号与噪声比，画面干净无明显随机噪点 | | 最大行频 | 280.9kHz@8bit / 234.7kHz@10bit / 198.0kHz@12bit | | 数据率 4866MB/s | 满带宽输出速率，需配套CXP12高带宽采集卡 | | 触发方式 | 自由运行 + 外部脉冲（编码器同步触发） | | 模拟增益 | ×1/×2/×4/×8，硬件放大不引入数字噪声 |

▲ 埃科光电 TPH16KCXP12-250KT 核心参数解析

典型应用案例

📌 PCB 线路板外观检测（AVI）

利用 TDI 线扫相机高灵敏度特性，在高速产线上实现 PCB 走线、焊盘、绿油等外观缺陷的精准检出，有效替代人工目检。

划伤

连锡

焊盘不全

📌 半导体晶圆 AOI（裸硅/图形晶圆暗场检测）

暗场照明下微弱信号采集是核心挑战，TDI 多级积分大幅提升信噪比，实现纳米级缺陷的高灵敏度检出，是晶圆良率管控的关键环节。

五、总结

TDI 线扫相机不是万能解药，而是在高速+弱光这一特定痛点下的最优解。选型核心记住三点：

① 场景匹配优先——先判断是否真的需要 TDI，光照充足的中速场景用常规线扫更经济；

② 级数按需选择——弱光程度决定积分级数，低级数够用就别上 256 级；

③ 同步系统不能省——编码器精度和运动稳定性直接决定成像质量，这是 TDI 的命门。

选对相机只是第一步，配套的光源、镜头、采集卡、运动机构同样关键。建议在选型阶段就进行样品实测，用实拍数据验证方案可行性，避免纸上谈兵。

— END —

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