SmartRay视明锐3D视觉传感器,焊缝检测

激光三角测法相比其他成像原理，可获得高精度图像，目前在工业质检方面有着广泛的应用。激光三角法基本原理如下所示，激光器发射的光经物体反射，由视觉传感器接收，当被测物体沿激光方向发生移动时，传感器上的光斑将产生移动，，因此可通过算法设计，由光斑位移距离计算出被测物体与基线的距离值。由于入射光和反射光构成一个三角形，对光斑位移的计算运用了几何三角定理，故该测量法被称为激光三角测距法。

3D传感器自动检测示意图

激光三角法几何原理示意图

传感器内部刨面图显示如下，半导体激光器1被镜片2聚焦到被测物体6。反射光被镜片3收集，投射到CCD阵列4上;信号处理器5通过三角函数计算阵列4上的光点位置得到距物体的距离。激光发射器通过镜头将可见红色激光射向物体表面，经物体反射的激光通过接受器镜头，被内部的CCD线性相机接受，根据不同的距离，CCD线性相机可以在不同的角度下“看见”这个光点。根据这个角度即知的激光和相机之间的距离，数字信号处理器就能计算出传感器和被测物之间的距离。同时，光束在接收元件的位置通过模拟和数字电路处理，并通过处理器分析，计算出相应的输出值，并在用户设定的模拟量窗口内，按比例输出标准数据信号。

2、基于激光三角法的3D视觉传感器

SmartRayECCO系列3D视觉传感器，使用激光三角法的视觉传感器，在工业质检方面大大提高了生产效率，对于生产过程一些关键质量进行严格准确的把关。除了硬件方面，同时针对不用的应用场景开发专门的算法，从而可以采集到很好的3D图像，方便后续的处理。

SmartX工具完成各种复杂的应用挑战:

SMARTXTRACT

扫描光亮金属镜面表面

采集并提取正确的数据

精准且可靠的结果

SMARTXPRESS

提高扫描速度

维持高水平的准确性

获取准确且可靠的扫描结果

SMARTXACT

功能强大的反光过滤算法

另外，针对激光三角法成像存在死角，无法成像，SmartRay更是推出了双头ECCO95+系列3D视觉传感器，一次成像得到完整3D图像数据。

单头3D传感器：因为有阴影，传感器无法识别目标区域

双头3D传感器：利用另一台相机，可识别目标区域

3、其他3D成像技术

结构光(Structured-light)

结构光投影成像示意图

双目视觉类似于人的眼睛，使用两个2D相机间隔一定距离观察同一个物体，利用视差建立特征之间的关系，从而得到深度信息。

双目视觉成像视野示意图

4、3D成像技术优缺点比较

激光三角法相比于其他技术的3D成像原理，有其明显的优势，比如精度高，SmartRayECCO95.010+可以做到亚微米级别的精度，在测量范围方面也可以满足绝大部分的需求。由于自带线激光，所以环境适应能力相对较强。近些年技术也逐渐成熟，应用领域也较为广泛。

对于双目视觉，其也有相应的优点，硬件要求低，成本也低。但是双目视觉对环境光照非常敏感，光线变化导致图像偏差大，影响精度。而且对于较高精度的要求，无法达到三角测量法的精度。

结构光的成像技术资源消耗较低，单帧图就可计算出深度图，被测物和相机不需要有相对移动。由于跟线激光一样自带光源，环境适应能力较强，但是精度会比激光三角法低。