技术解析!光子精密3D工业相机为何检测反光工件如此稳定精准?
反光物体(如金属、玻璃)表面存在强烈的镜面反射,其反射光强度可能远超相机传感器的动态范围。这会导致局部区域亮度饱和(过曝),使图像细节丢失。例如在结构光测量中,金属表面因镜面反射导致条纹图像局部过曝,无法有效解算相位。
3D工业相机如何突破反光金属检测瓶颈?本文将以光子精密 GL-8000 系列3D线激光轮廓测量仪为例,解析其关键技术:
一、多重技术
抗反光算法:通过抑制多重反射干扰,可避免强反光表面导致的点云飞点(异常噪点)。光子精密 GL-8000 系列内置的杂反光抑制功能可针对反射,在锂电池顶盖、半导体晶圆、PCB板焊点等反光表面检测中,消除反光噪点,点云保持完整。其形状保持过滤功能能在保持目标物原始形状的同时,有效排除反射光波动干扰,确保数据准确性。
高动态范围(HDR)技术:对同一场景进行多重曝光,分别捕捉反光强区域的低曝光图像和反光弱区域的高曝光图像,再通过智能融合算法生成完整数据。GL-8000 支持原生单帧 HDR 与多帧 HDR 合成,可同时处理铝合金中框(高反光)与黑色塑料面板(吸光)的复合材质检测,精准识别 0.03mm 的平面度偏差。
高效数据预处理算法:光子精密 GL-8000 系列能执行滤波、降噪和数据分割等任务,具备形状保持过滤功能和轮廓对齐处理功能。形状保持过滤功能在保持目标物原始形状情况下,排除反射光波动干扰,确保数据准确性。轮廓对齐功能用X、Z、θ等参数精确补偿2D轮廓,消除振动、偏心、工件弯曲等对图像质量的影响,生成更清晰、准确的3D图像,为后续检测提供技术支持。
二、硬件加持
精密光学设计:GL-8000系列改进了相机硬件和机械设计,优化散热、轻量化体积和增强机械刚性,提供出色的测量性能,确保数据精确稳定。采用非球面镜片、特殊光学涂层和光源投射技术,提升光学成像性能,实现高分辨率、低畸变和图像细节处理,提高光照强度,确保光斑均匀分布,大幅提升三维测量精度。
超高分辨率:每条轮廓提供 4096 个数据点,密度是普通3D线激光轮廓测量仪的 2 倍,可清晰捕捉手机中框 0.02mm 边缘翘曲。在锂电池极片检测中,其高密度点云可识别 0.09mm 涂层厚度差异,满足微米级精度需求。
通过算法与硬件的深度协同,光子精密 GL-8000 系列 3D 线激光轮廓测量仪有效突破了反光金属检测的技术瓶颈,为工业制造中的精密测量、质量检测提供了可靠的技术支撑,推动了高反光材质检测从 “难点” 向 “常规” 的转变。
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光子精密 Phoskey
光子(深圳)精密科技有限公司于2013年在深圳成立,是集工业传感器、机器视觉系统和精密测量仪器的研发、制造、销售及服务于一体的高新科技企业。产品专注于3C消费电子、光伏、半导体、新能源及医疗食品等各大行业领域的智能制造。
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