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玩轉3D相機|Sizector®3D相機雙頭測厚應用

玩轉3D相機|Sizector®3D相機雙頭測厚應用

盛相科技Sizector?3D相機自推出以來,以卓越性能和超強功能贏得用戶信賴,產品廣泛應用于消費電子、新能源、通信、航空航天、半導體、汽車制造、核工業等行業。我們通過“盛相課堂”、“應用案例”等專欄向大家介紹Sizector?的基礎使用方法及行業應用,本期內容開始我們新設“玩轉3D相機”系列專欄,集中介紹我們在3D相機的特殊應用方式上做出的一些探索,歡迎大家與我們一起交流心得。

目前工業檢測領域常見的檢測技術,如線激光、雙目結構光、移相法結構觀光等等,大都運用了光的反射原理來獲取物體的表面信息來實現工業領域的各類測量或檢測,但無法直接測厚。本期我們將采用雙相機上下對射的方法獲取被測對象的厚度信息,實現不規則物品的厚度測量。

原理介紹

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已知標準物體A的厚度為a,上下3D相機測得A的上下表面距離為d1,d2,當物體A厚度變為a'時,上下3D相機距離測量值為d1',d2'。

則有:

a'=a+(d1-d1')+(d2-d2')

以此為理論基礎進行雙頭測厚。

雙頭測厚時有以下幾個方面需要注意:

01、 保證系統水平

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安裝示意圖

FA鏡頭的FOV會根據焦距變化而變化,因此需要盡量保證上下3D相機的距離相等,即

d1=d2

與此同時盡量保證整個系統的水平。

02 、像素對齊

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上下3D相機圖像

由于相機安裝在被測物體上下兩邊,獲得的圖像產生了180°的翻轉。在后期處理時需要將圖像翻轉,保證像素能夠對齊。

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像素對齊示意圖

像素對齊的實現

通過算法確認融合區域內的ROI后,將上下探頭的其中一個傳感器為主探頭作為參照系,另外一個作為被融合對象為次探頭。

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03 、溫漂現象

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溫漂曲線示意圖

溫漂現象在高精度工業測量中比較常見,在連續測量時測量值會隨著3D相機溫度的快速上升發生變化,一段時間后數據趨于穩定。上圖所示為Sizector?3D相機某型號相機所測得溫漂與測量值數據曲線圖。

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基準面位置示意圖

溫漂解決方案:在確立好ROI之后,在區域內設置一個固定基準面B,并在每次測量時記錄B面的高度變化,以此為標準解決溫漂問題。

應用實現

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安裝示意圖

    *01、架設兩臺Sizector?3D相機,

       連接電腦。

    *02、拍攝并獲取圖像

    *03、標定ROI區域

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    *04、標定融合參數

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    *05、 測得厚度

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    *06、輸出上下點云及厚度數據

案例展示    融合效果展示

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王妍
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