實現(xiàn)性能
憑借高速CMOS圖像傳感器的科技進(jìn)步和現(xiàn)代FPGA的強(qiáng)大功能,快速可靠的嵌入式系統(tǒng)允許3D輪廓傳感器(針對給定的測量范圍)提供更大的視野以及前所未有速度的高動態(tài)范圍成像效果(HDR)。通過整合各種功能,如支持漫反射和鏡面反射配置的功能,以及5-GigE這樣的高速數(shù)據(jù)傳輸接口,3D輪廓傳感器能夠更好地應(yīng)對當(dāng)今在線3D機(jī)器視覺應(yīng)用帶來的挑戰(zhàn)。這些傳感器具有廣泛的光學(xué)布置,使用可擴(kuò)展的處理架構(gòu),并提供低至幾微米的高度和寬度分辨力。
更好的可用性和集成性
集成式激光三角測量輪廓儀使用和設(shè)置更方便,并且不需要特殊的照明布置。通過巧妙平衡輪廓儀設(shè)計的各種構(gòu)成模塊(圖像傳感器、激光能力、光路、機(jī)械和電子部件),可以以相對較低的成本獲得準(zhǔn)確的測量結(jié)果。
隨著輪廓儀變得更加可靠且技術(shù)不斷成熟,用戶可能會更加愿意選擇它作為首選技術(shù)。例如,激光三角測量技術(shù)對振動有很好的容忍度。通過掃描,小幅振動可以幫助減少激光散斑所產(chǎn)生的整體噪聲。
巧妙的架構(gòu)設(shè)計讓您可以通過增添處理模塊(例如人工智能、像素處理和智能傳感器等)來進(jìn)一步提高系統(tǒng)的功能。
面向更廣泛應(yīng)用領(lǐng)域的系統(tǒng)設(shè)計
如今,激光輪廓儀將HDR功能和反射消除算法相結(jié)合來測量物體特征,盡管表面反射程度不同。除了對人眼安全的紅色激光外,還提供藍(lán)色激光配置的機(jī)型,適用于掃描表面反射性較強(qiáng)或?qū)t色激光不可見的物體。
現(xiàn)代電子科技和人工智能(AI)技術(shù)的發(fā)展使系統(tǒng)變得更加強(qiáng)大,而且將成本控制在合理范圍內(nèi)。對于單個3D輪廓傳感器的視野無法滿足要求的應(yīng)用,用戶可以組合多個3D輪廓儀進(jìn)行同步檢測,或者在物體需要進(jìn)行360°檢測的情況下使用多個3D輪廓儀。
多傳感器裝置示例
此類應(yīng)用的示例包括大型木板、金屬、石膏板、塑料和各類沖壓件的檢查。每側(cè)具有不對稱特征的沖壓件需要在物體周圍使用多個傳感器。這要求所有傳感器都以適當(dāng)方式進(jìn)行配置,使得生成的3D圖像能夠以真實方式呈現(xiàn)物體。要實現(xiàn)這一點(diǎn),所有傳感器需要精確同步以生成組合圖像,方便測量。
汽車輪胎的3D檢測是使用3D輪廓傳感器的一個典型應(yīng)用。
局限性和其他需要考慮的問題
盡管3D激光三角測量技術(shù)在性能、成本和可用性方面有了很大的進(jìn)步,但仍然需要考慮一些問題才能實現(xiàn)成功的系統(tǒng)集成。由于激光三角測量需要觀察角度,因此遮擋通常是一個問題。遮擋是由幾何三角測量引起的輪廓儀定位角度產(chǎn)生的陰影。一種解決方案是使用一個或兩個激光器和多個相機(jī)。傳感器還可能限制系統(tǒng)的整體速度和性能。激光散斑也是一個挑戰(zhàn),它是激光本身產(chǎn)生的固有噪聲,會降低系統(tǒng)的分辨率。
主要市場和應(yīng)用
盡管如此,基于3D激光三角測量技術(shù)的系統(tǒng)仍然適用于種類繁多的應(yīng)用,包括電子和半導(dǎo)體生產(chǎn)、機(jī)器人、汽車制造和一般工廠自動化等眾多細(xì)分市場中的線上高度測量。
工業(yè)
●在線檢測
●體積測量
●機(jī)器人引導(dǎo)
●間隙和段差測量
●表面檢測
電子
●芯片導(dǎo)線檢測
●BGA和微型BGA檢測
●錫膏檢測
●PCB裸板和裝配板檢測
機(jī)器視覺
●零件檢測
●零件識別
●壓印OCR
●壓印條形碼
●胎圈檢測
●抓取-貼裝
●木材和木料檢測
●角度測量
(來源:Teledyne Dalsa,作者:Inder Kohli, 3D成像技術(shù)高級產(chǎn)品經(jīng)理,)