3D激光三角測量技術：為機器視覺提供深度

3D激光三角測量技術：為機器視覺提供深度

3D激光三角測量技術

使之成為可能的3D成像技術之一是3D激光三角測量。該技術已經存在了很長一段時間，但直到最近才取得進展，由于校準的復雜性、有限的掃描速率、所需的計算能力和現場維護成本，它在線上應用中的使用受到了限制。

在典型的激光線輪廓儀中，激光線條被投射到物體上，并使用一個2D（區域/矩陣）圖像傳感器進行成像。在確定激光條紋在圖像傳感器上的位置后，輪廓儀會提供由激光條紋的光學三角測量產生的橫向（X軸）和深度（Z軸）信息。沿著激光線生成的XZ對集稱為輪廓。沿運動方向的兩個連續輪廓之間的距離構成第三軸（Y）。通過這種方式掃描物體，我們獲得了物體的表面掃描信息（X，Y，Z）。

實現性能

更好的可用性和集成性

隨著輪廓儀變得更加可靠且技術不斷成熟，用戶可能會更加愿意選擇它作為首選技術。例如，激光三角測量技術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生的整體噪聲。

面向更廣泛應用領域的系統設計

多傳感器裝置示例

此類應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方式進行配置，使得生成的3D圖像能夠以真實方式呈現物體。要實現這一點，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激光三角測量技術在性能、成本和可用性方面有了很大的進步，但仍然需要考慮一些問題才能實現成功的系統集成。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。傳感器還可能限制系統的整體速度和性能。激光散斑也是一個挑戰，它是激光本身產生的固有噪聲，會降低系統的分辨率。

主要市場和應用

盡管如此，基于3D激光三角測量技術的系統仍然適用于種類繁多的應用，包括電子和半導體生產、機器人、汽車制造和一般工廠自動化等眾多細分市場中的線上高度測量。

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