三维激光轮廓测量中的杂散光抑制技术

浏览: 时间:2021-09-22

在工业视觉检测中,激光三角测量是常用的测量技术,具有计算快、精度高、鲁棒性强等优势。其基本原理是由激光器发射出光平面打在被测物体表面,由相机观测被测物体上形成高亮的光条在图像中的位置,根据事先标定的相机与激光器的位置关系,求解得到被测物体表面的三维轮廓。

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激光三角测量示意图

在基于激光三角测量原理的线激光轮廓测量中,光条提取是其中最为关键的部分,其提取算法的速度、精度、准确度直接影响到整个测量系统。

光条提取的质量会受到被测物体表面材质、反光特性和形状结构的影响。漫反射表面光条在图像中呈现出较好的光条图像,提取光条中心较为容易。而打在光滑面上的光条将形成反射光条,同时考虑到被测物体结构的多样性,光条会被多次反射,进而在图像中呈现出多组光条,导致光条提取的歧义性。这类问题统称为杂散光问题。

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             金属工件                                                                                      原始光条图                                      

针对杂散光易造成轮廓提取出现偏差这一困扰,中科微步usensys研发人员提出一种基于动态阈值的杂散光抑制策略。中科微步设计4种光条提取策略,分别为最亮、底部、顶部、连续,根据目标形状滤除杂散光,确定需要测量的光条。杂散光抑制算法可以区分出有效光条和干扰光条,稳定、高效、快速地提取目标物轮廓。

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所有潜在候选轮廓

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使用杂散光抑制后的轮廓图