三维激光轮廓测量中的高动态范围技术

浏览: 时间:2021-09-10

在三维激光轮廓测量中,传感器提取的轮廓图越清晰,检测精度则越高。对多数目标工件来说,单次曝光即可达到最佳曝光效果,获得清晰的轮廓图。但当目标物体表面曲率较大或颜色具有明暗部时,单一曝光会造成部分区域过曝或欠曝,影响到检测效果。

举例来说,针规因反光强度不同,明暗部差异较大,单次曝光不能得到清晰光滑的轮廓数据。针规顶部反射光强度较大,而两侧曲面反射光强度过低。如果要提取到两侧的暗部信息,则需要增加曝光时间,但会导致原本中间的亮部区域已严重过曝,向两侧延伸的杂光较多,从而对轮廓提取形成干扰,导致轮廓数据不够准确和平滑。

1 针规2        

针规                                                                                 过曝的原始光条图

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未使用多次曝光的轮廓图

为了解决目标物体既存在明部又存在暗部,导致轮廓采集不准确的问题,中科微步研发人员受到摄影中高动态范围技术的启发,将多重曝光技术应用于usensys®激光轮廓传感器中,极大提高了传感器的动态范围,增加了测量精度。

多重曝光技术是将多次曝光采集的轮廓融合到一帧轮廓数据中,由于其中各次曝光的参数不同,经过特殊算法处理,最后会生成清晰光滑的轮廓数据。采用多重曝光后,融合后的针规轮廓数据和之前相比更加清晰准确,见下图。中科微步usensys®激光轮廓传感器最多可使用5次曝光,用户根据需求自行选择多重曝光次数,以达到提取效果最佳的目的。

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使用多次曝光后的轮廓图

多重曝光技术具有普遍适用性,可以广泛应用于金属、塑料、木材等多种材质上。如用于检测PCB板上的缺陷,用于检测轴承高度,用于检测笔记本的装配精度,用于检测密封胶条缺陷等。

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