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来源: 发布时间:2022年06月17日

国内3D视觉技术发展现状

3D视觉技术在众多领域具有极高的战略意义,国内一些雄厚技术实力的企业群雄并起,在该领域展开深入研究,目前中国3D人脸识别落地应用居全球水平。值得一提的是,国内3D视觉技术独角兽奥比中光,是可实现量产结构光3D传感摄像头的中国企业,3D传感数与苹果、微软等并列世界,其3D视觉模组、算法以及配套解决方案可适配于多品牌、多形态的智能终端,更是为3D视觉领域发展开拓的应用场景。比如OPPOFindX、支付宝刷脸支付便是采用奥比中光3D视觉模组的方案。 XYZ三轴高精度检测平台哪里性价比高?青岛海康线扫相机高精度检测平台演示箱

光谱共焦资料

光谱共焦测量原理

混色光是由众多不同波长光线组成的,我们称之为光谱。所有不同波长的可见光重叠在一起,形成白光。人类肉眼可见光的波长范围从400nm(蓝光)到700nm(红光)。通过透镜,不同颜色的光不会聚焦到同一个点上。这种现象称为色差透镜错误或者叫色差透镜偏差。

众所周知,自然界的日光属白光一种,白光不是纯洁的光,而是许多单色光组成的。光在不同介质中传播可能会有角度偏差的现象产生,而实际的白光照射下不同介质将有很多单线光的折射。光学材料(透镜)对于不同单色光的折射率是不同的,也就是折射角度不同波长愈短折射率愈长愈长折射率愈小(这也是不同望远镜所谓的色差不同的原因),同一薄透镜对不同单色光,每一种单色光都有不同的焦距,按色光的波长由短到长,它们的像点离开透镜由近到远地排列在光轴上(不同的单色光的波长是不同的)这样成像就产生了所谓色差透镜错误。色差透镜错误使成像产生色斑或晕环。在摄影器材中,应通过特殊处理,尽量消减色差透镜错误导致的成像问题。常用的消除方法有双胶合系统与双分离系统。 浙江通用高精度检测平台XYZ三轴高精度检测平台采用PLC、三菱驱动器、触摸屏、三菱电机、机加件、微调、箱子、电气等组成。

3D相机中主要使用到的一些技术参数:

视野范围/视场(FOV):3D视觉只有一个值。一般情况下就是在传感器较佳工作距离下激光线的长度,注意是在工作距离下的长度,毕竟激光发射出来形成一个光面,如果没有遮挡理论上是无限长的。此外,3D相机还分为近视场,中视场,远视场。

测量范围:传感器的近视场到远视场的距离。这个概念有点像2D视觉中的景深,即Z轴可清晰成像的范围。

工作距离:传感器下表面到被测物表面的距离。这里的传感器指的就是相机,每台相机的工作距离是不一样的。

白色光通过一个半透镜面到达凸透镜。上述特殊色差就在这里产生。光线照射到被测物体后发生反射,透过凸透镜,返回到传感器探头内的半透镜上。半透镜将反射光折射到一个穿孔盖板上,小孔只允许聚焦比较好的反射光通过。透过穿孔盖板的光是一组模糊光谱,也就是说若干不同波长的光都有可能穿过小孔照在CCD感光矩阵单元上。但是只有在被测物体上聚焦的反射光拥有足够光强,在CCD感光矩阵上产生一个明显的波峰。

在穿孔盖板后面,需要一个分光器测量反射光的颜色信息。分光器类似一个特制光栅,可以根据反射光的波长,增强或减弱折射率。因此,CCD矩阵上的每一个位置,对应一个测量物体到探头的距离。

在整个量程上,共可以得到超过30,000个测量点。

这里只计算光线波长,用以产生测量信号。反射光产生的信号波峰振幅并不在信号测量依据之内。也就是说反射光的光强不会影响测量结果。这意味着,无论有多少反射光从被测物体反射回来,测量的距离结果可能是不变的。因为反射光的光强取决于反射物体的反光程度。因此,采用德国米铱公司的光谱共焦传感器,即使被测物体是强吸光材料,如黑色橡胶;或者是透明材料,如玻璃或者液体,都可以进行正常可靠的测量。 XYZ三轴高精度检测平台只需要将电源插入插座就可以快速使用。

主要参数

曝光方式(Exposure)和快门速度(Shutter):对于线阵相机机都是逐行曝光的方式,可以选择固定行频和外触发同步的采集方式,曝光时间可以与行周期一致,也可以设定一个固定的时间;面阵相机机有帧曝光、场曝光和滚动行曝光等几种常见方式,数字相机机一般都提供外触发采图的功能。快门速度一般可到10微秒,高速相机机还可以更快。

像元尺寸(PixelSize):像元大小和像元数(分辨率)共同决定了相机机靶面的大小。目前数字相机机像元尺寸一般为3μm-10μm,一般像元尺寸越小,制造难度越大,图像质量也越不容易提高。

光谱响应特性(SpectralRange):是指该像元传感器对不同光波的敏感特性,一般响应范围是350nm-1000nm,一些相机机在靶面前加了一个滤镜,滤除红外光线,如果系统需要对红外感光时可去掉该滤镜。 匠信智能XYZ三轴高精度检测平台采用PLC、三菱驱动器、触摸屏、三菱电机、机加件、微调、箱子、电气等组成。浙江通用高精度检测平台

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使用光谱共焦测量技术,可以得到超高分辨率。纳米级分辨率源于上述经过特殊处理得到的加长光谱范围。由于采用检测焦点的颜色,得到距离信息,光谱共焦传感器可以采用非常小的测量光斑,从而允许测量非常小的被测物体。这也意味着,即使被测表面有非常轻微的划痕,也逃不过光谱共焦传感器的眼睛。

由于光谱共焦传感器的光路非常紧凑和集中,使其非常适合测量钻孔结构。而其他测量方式,如激光三角反射式测量,对于小孔往往无能为力,因为小孔形成的阴影会遮挡反射光的光路,无法进行测量。针对这种小孔测量任务,德国米铱公司推出了optoNCDT2402微型光谱共焦传感器探头。这种探头拥有4mm的探头直径,可以探入小孔内部进行测量。 青岛海康线扫相机高精度检测平台演示箱

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