05 第五章 激光视觉三维测量技术
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根据几何光学成像特点:
X' b = A'A" a + OA" X' b = OA'sin(θ1 + θ2 ) a + OA'cos(θ1 + θ 2 ) ax' OA' = bsin(θ1 + θ2 ) - x'cos(θ1 + θ2 ) ax'cosθ1 x = OA'cosθ1 = bsin(θ1 + θ2 ) - x'cos(θ1 + θ2 )
视觉检测技术分类: 按照明方式和几何结构关系的不同可以划分: 主动视觉检 测(Active Vision) 被动视觉检 测(passive Vision) 结构光, 结构光在物体上的准确定位 获取信息 非结构光, 不同像面上的相关匹配关 系
激光视觉检测技术: 利用激光做光源来获取结构光的主动视觉检测
根据三角法测量原理制成的仪器被称为激光三 角位移传感器. 其结构组成: 一般采用半导体激光器(LD)作光源，功率在 5mW左右 光电位置探测器对采用PSD或CCD, PSD为非 分割型位置探测器，分辨力高，动态响应快， 后续处理电路简单，但线性差，需要精确标定
传感器的形状及主要特性
激光三角位移传感器应用
应用于: 厚度、变形、形貌、位移等 缺点: 点扫描、速度慢
激光测量技术
Laser Measurement Technology
Biblioteka Baidu
第五章 激光视觉三维测量技术
眼睛是信息的重要途 径: 获取信息90%以上 获取信息主要有: 1. 2. 3. 4. 颜色 大小 远近 明暗程度
几何光学的透镜成像系统
几何光学中的测量
随计算机技术与CCD技术的发展出现: 计算机视觉(Computer Vision) 又称机器视觉(Machine Vision) 应用: 航空航大、生物医疗、物体识别、工业自动检测 (Vision Inspection) : 视觉检测(Vision Inspection)技术: 在计算机视觉理论基础上发展起来的, 利用光学成像 特性,应用测量领域. 特点: 非接触、速度快、精度适中、可实现在线,全场 应用: 工业产品的在线检测。
§5.1 激光三角法测量原理
激光三角法是激光视觉检测技术的基础 其原理: 数学基础:空间某一平面上的两条直线的方程已知, 非平行时, 交点可以求出。
1.直射式
X' b = A'A" a + OA" X' b = xsinθ a + xcosθ ax' x= bsinθ - x'cosθ
θ
’
2. 斜射式
直射式与斜射式比较
项目 测量公式 直射式
ax' x= bsinθ - x'cosθ
斜射式
x= ax'cosθ 1 bsin(θ 1 + θ 2 ) - x'cos(θ 1 + θ2 )
接收的光 散射光 测量位置 同一点 分辨率 精度/测 量范围/ 体积 低 低 大 小
反射光或者散射光, 信号好 不同点(可能有误差) 较高 高 小 大
X' b = A'A" a + OA" X' b = OA'sin(θ1 + θ2 ) a + OA'cos(θ1 + θ 2 ) ax' OA' = bsin(θ1 + θ2 ) - x'cos(θ1 + θ2 ) ax'cosθ1 x = OA'cosθ1 = bsin(θ1 + θ2 ) - x'cos(θ1 + θ2 )
视觉检测技术分类: 按照明方式和几何结构关系的不同可以划分: 主动视觉检 测(Active Vision) 被动视觉检 测(passive Vision) 结构光, 结构光在物体上的准确定位 获取信息 非结构光, 不同像面上的相关匹配关 系
激光视觉检测技术: 利用激光做光源来获取结构光的主动视觉检测
根据三角法测量原理制成的仪器被称为激光三 角位移传感器. 其结构组成: 一般采用半导体激光器(LD)作光源，功率在 5mW左右 光电位置探测器对采用PSD或CCD, PSD为非 分割型位置探测器，分辨力高，动态响应快， 后续处理电路简单，但线性差，需要精确标定
传感器的形状及主要特性
激光三角位移传感器应用
应用于: 厚度、变形、形貌、位移等 缺点: 点扫描、速度慢
激光测量技术
Laser Measurement Technology
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第五章 激光视觉三维测量技术
眼睛是信息的重要途 径: 获取信息90%以上 获取信息主要有: 1. 2. 3. 4. 颜色 大小 远近 明暗程度
几何光学的透镜成像系统
几何光学中的测量
随计算机技术与CCD技术的发展出现: 计算机视觉(Computer Vision) 又称机器视觉(Machine Vision) 应用: 航空航大、生物医疗、物体识别、工业自动检测 (Vision Inspection) : 视觉检测(Vision Inspection)技术: 在计算机视觉理论基础上发展起来的, 利用光学成像 特性,应用测量领域. 特点: 非接触、速度快、精度适中、可实现在线,全场 应用: 工业产品的在线检测。
§5.1 激光三角法测量原理
激光三角法是激光视觉检测技术的基础 其原理: 数学基础:空间某一平面上的两条直线的方程已知, 非平行时, 交点可以求出。
1.直射式
X' b = A'A" a + OA" X' b = xsinθ a + xcosθ ax' x= bsinθ - x'cosθ
θ
’
2. 斜射式
直射式与斜射式比较
项目 测量公式 直射式
ax' x= bsinθ - x'cosθ
斜射式
x= ax'cosθ 1 bsin(θ 1 + θ 2 ) - x'cos(θ 1 + θ2 )
接收的光 散射光 测量位置 同一点 分辨率 精度/测 量范围/ 体积 低 低 大 小
反射光或者散射光, 信号好 不同点(可能有误差) 较高 高 小 大