如何實現3D視覺的3D測量?
隨著機器視覺技術的蓬勃發展,工業自動化檢測方案也進一步升級。傳統的2D圖像分析技術主要是提取灰度圖像的特征信息來測量物體的X_Y平面。物體的高度、厚度、曲率和體積等3D參數的檢測往往受到限制。為了獲得更豐富的物體信息,3D視覺技術近年來已成為業界關注的焦點。常見的3D視覺方案包括雙目立體視覺技術、時間飛行方法、激光三角測量和結構光3D測量技術。其中,結構光3D測量方案與前兩種方案相比有更加快速、高精度的優點,因此也成為工業檢測領域中所選擇的3D檢測方案。
結構光3D測量技術是一種非接觸式主動光學三維測量技術,該技術基本原理是通過投影一束編碼光到待測物體表面,當物體表面形貌發生變化時,編碼光的分布將受到物體高度的調制,再利用相機獲取物體表面圖像,并對獲取的圖片進行解調從而恢復包含物體高度信息的3D形貌。根據光源的不同,可分為點結構光三角測量技術、線結構光光切測量技術、面結構空間光調制技術,其中面結構空間光調制技術對光源進行面陣編碼,在測量過程中具有大數據、快速、高精度以及強魯棒性等優點。
該方案利用光柵技術產生正弦條紋光投射至物體表面,實現物體3D形貌重建,達到高度測量、形貌缺陷檢測等目的;通過調整光源的類型和系統參數,可將測量物體范圍從漫反射物體擴展到鏡面反射物體,實現鏡面物體表面平整度快速、高精度檢測。
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