激光测量系统包括一个CMOS相机和一个激光光源。其工作原理是基于激光束投射在被测目标材料表面。然后,该光束或其一部分被反射到探测器上,随着其在物体表面的位置变化而改变其在接收器中的位置。
收集到的信息被用来测量高度、宽度、面积、坡度和其他复杂的表面特征。Innerspec公司在金属领域无损检测应用的技术诀窍,使其能够开发出特殊的激光表面轮廓测量系统和信号处理算法,以最大限度地减少不同环境光照条件下的明亮表面反射。这些激光测绘系统是各种应用的理想选择,在这些应用中,非接触测量对确保工业操作条件下的表面和几何质量水平以及非常严格的公差至关重要。三维激光测绘基于三角测量,并利用嵌入式FPGA处理技术在工业制造过程中进行高速采集。
激光三角测量是一种新型的机器视觉无损检测技术,能够通过激光轮廓在材料表面的投影将二维图像中获取的数据转化为三维信息。由照明源产生的激光束与高速摄像传感器的角度被设定为α,这个角度是固定的,并根据精度和视野要求对每个应用进行精确优化。然后,α通过将二维轮廓数字化,并将其转化为带有附加"深度"信息的三维数据,用于重建获取的图像。
由于反射表面的原因,对金属光泽和反射表面的检测可能是一个挑战。Innerspec的激光传感器配备了一个特殊的滤波器和信号处理算法,因此它们对高发射物体(如发光金属)不敏感,无论外部光照条件如何,都能实现高重复率。
根据激光辐射水平和波长的不同,激光剖面测量系统可能对人体有害。因此,工业激光表面轮廓测量系统必须具有低功率水平,或者必须通过其他方式避免激光对人体的照射。Innerspec的激光测绘系统的设计是为了避免在瞬间暴露时对眼睛造成伤害。然而,激光束不应该被故意裸眼观察。我们的标准激光测绘系统通常不需要佩戴激光防护眼镜,也不会对皮肤或材料造成灼伤。
激光测量系统有一个理想的工作位置,即所谓的对峙距离(D)。在这个位置上,反射的信息集中在探测器的FOV(视场)中,激光被发现在其精确的焦点上。根据精度、几何限制和所需的垂直范围,可以为每个应用定制传感器的支座距离。
利用嵌入式FPGA进行图像处理,激光测量系统可以在数据采集链中执行不同的任务,速度非常高,最高可达每秒4000个剖面,实现高速材料检测。我们的激光测绘相机的测量过程包括以下步骤,并可根据客户的具体质量规范进行定制。