기계 비전에 사용되는 레이저 모듈의 요구 사항이 왜 그렇게 높습니까?

레이저 모듈기계 비전에 사용되는 것은 핵심 사명에 의해 전적으로 구동되는 매우 높은 요구 사항을 가지고 있습니다.

기존의 조명은 단지 물체를 비추는 반면, 기계 비전의 레이저 모듈은 측정 및 판단에 적극적으로 참여합니다. 그들은 평범한 빛이 아니라 "가벼운 통치자", "가벼운 나이프"또는 "정확한 기준 모델"을 방출합니다. 약간의 불완전 성이 직접 측정 및 판단 오류로 이어질 수 있습니다.

주요 이유 :

1. 매우 높은 측정 정확도를 달성합니다

레이저 모듈은 비접촉 3D 측정에 사용됩니다.

레이저 삼각 측량 :레이저 빔이 물체의 표면에 조명되고 카메라는 다른 각도 에서이 빔의 변형을 포착합니다. 레이저 빔의 위치, 너비 및 모양의 미묘한 변화는 알고리즘에 의해 물체의 표면 높이 및 윤곽에 대한 정보로 직접 해석됩니다.

구조화 된 조명 3D 스캐닝 :레이저 모듈은 특정 패턴 (예 : 도트 매트릭스, 그리드 또는 코딩 된 줄무늬)을 물체의 표면에 투사하여 패턴의 변형을 분석하여 3D 모델을 재구성합니다.

레이저 모듈 요구 사항 :

선형 직선: 이상적인 레이저 라인은 절대적으로 똑 바르야합니다. 곡률 또는 왜곡은 측정 오류를 직접 도입합니다. 고품질 라인 레이저 모듈에는 완벽한 직선을 보장하기 위해 우수한 광학 렌즈가 필요합니다.

라인 너비 균일 성 :전체 레이저 라인의 너비와 에너지 분포는 균일해야합니다. 중심이 밝고 끝이 어둡거나 너비가 다르면 에지 감지 알고리즘이 오류가 발생합니다.

빔 프로파일 :포인트 레이저의 경우, 정밀한 중심 위치를 보장하기 위해 중앙에 집중된 에너지가있는 완벽한 원 (가우스 분포)이어야합니다.

2. 시스템 안정성과 신뢰성 보장

산업 환경은 종종 진동, 온도 변동 및 오랜 기간 동안 지속적인 작동과 같은 도전입니다. 비전 시스템은 그러한 환경에서 안정적인 출력을 유지해야합니다.

레이저 모듈 요구 사항 :

전력 안정성 :레이저 출력 전력은 시간이나 온도에 따라 표류해서는 안됩니다. 약간의 변형조차도 폐 루프 피드백 회로 (예 : APC 모드)를 사용하여 실시간 보상이 필요합니다. 전력 변동은 카메라가받는 밝기에 변화를 일으켜 이항화 임계 값 및 측정 결과에 영향을 줄 수 있습니다.

온도 드리프트 제어 :온도 변동은 레이저 파장 (온도 드리프트)에서 약간의 시프트를 유발할 수 있습니다. 더 진지하게, 이것은 레이저 모듈을 확장하고 계약하는 기계적 구조를 유발하여 레이저 라인 또는 지점의 위치를 ​​이동시킬 수 있습니다. 고정밀 모듈에는 우수한 열 관리 및 온도 드리프트 보상 기술이 필요합니다.

기계적 안정성 :모듈 구조는 강력하고 내부 광학 구성 요소의 풀거나 오정렬을 방지하기 위해 산업 현장 진동을 견딜 수 있어야합니다.

3. 특정 응용 프로그램의 물리적 특성 요구 사항 충족 : 다른 객체와 장면에는 다른 레이저 특성이 필요합니다.

파장:주변 조명 간섭 (예 : 햇빛)과 싸우기 위해, 특수 파장 (예 : 808nm, 850nm 및 905nm)이 자주 사용되며, 레이저 라이트 만 통과 할 수 있도록 카메라의 좁은 대역 필터와 결합됩니다. 특정 재료 (예 : 투명 유리 및 특정 플라스틱)의 경우 적절한 파장을 선택하는 것이 최적의 대비에 중요합니다.

피사계 심도 :레이저 라인은 무한히 날카 롭지 않습니다. "초점 깊이"가 있습니다. 고품질 레이저 모듈은 초점 깊이를 가지고있어 레이저 라인이 다양한 거리와 높이에 걸쳐 날카 롭고 깨끗하게 유지되어 측정 범위를 확장합니다.

4. 이미지 처리 알고리즘의 효율성과 견고성을 향상시키기 위해

고품질 레이저 모듈은 후속 이미지 처리를위한 견고한 기반을 갖습니다.

높은 대비 :레이저 조명의 높은 밝기와 방향성은 배경에 눈에 띄는 물체 표면에 기능을 만듭니다. 고품질 모듈은 대비가 매우 높고 노이즈가 매우 적은 이미지를 생성하며 이미지 세분화 및 에지 추출과 같은 알고리즘을 크게 단순화하고 처리 속도 및 정확도를 향상시킵니다.

없음/낮은 얼룩 :레이저 조명은 일관성이 있으며 거친 표면에서 얼룩이있는 노이즈를 생성하여 가장자리 위치 정확도에 심각하게 영향을 줄 수 있습니다. 고품질 라인 레이저 모듈은 스펙 클을 적극적으로 제거하거나 줄이기 위해 특수 기술 (예 : 진동 렌즈 및 회전 광학 요소)을 사용합니다.

요약 비유 :

• 일반 조명은 손전등과 같습니다.
• 기계 비전 LED 광원은 전문적인 사진 조명과 같습니다. 특정 각도와 확산 광을 통해 기능을 강조합니다.
• 기계 비전 레이저 모듈은 정밀 버니어 캘리퍼 또는 프로젝터와 같습니다. 고정밀 측정 도구 또는 참조 생성기입니다. 당연히 캘리퍼 정확도와 프로젝터 선명도 및 안정성에 대한 기대가 가장 높습니다.

따라서 높은 요구가 이루어집니다기계 비전 레이저 모듈본질적으로 산업 검사, 정밀 측정 및 자동화의 정확성, 속도 및 신뢰성을 흔들리지 않는 결과입니다. 최종 측정 결과 및 시스템 성능에서 레이저 모듈의 타협이 확대됩니다.

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