基于结构光的3D视觉应用

1，什么是结构光？ParallelLinesDotsConcentricCirclesSingleLineDotMatrixSingleCircleCrossHair已知空间方向的投影光线的集合称为结构光。生成结构光的设备可以是将光点、线、光栅、格网或斑纹投影到被测物体上的某种投影设备或仪器,也可以是生成激光束的激光器。2，结构光的测量原理基于线激光或光栅（常见的结构光形式）的3D测量方法都是激光三角测距的原理发展而来。当投射的激光为一个单点，那么通过激光三角测量原理我们可以获得所投射点对应的深度。基本原理如下：通过从已知角度投影一个的激光点到被测物体上，然后用摄像机获取该点的图像，激光束投影仪与摄像机之间相距一个基线距离b，如下图所示。激光三角法测量逐点的获取深度造成了测量的速度很慢，并且在标定准确的情况下系统精度只取决于激光光束直径，于是人们在激光三角法测量的基础上发展出光切法，当投射的激光扩展成一条直线，那么沿着这条直线上的点的高度信息均可以由三角测量原理获得，沿着线的采样精度取决于图像分辨率；那么我们让被测产品和激光线沿着水平面内垂直于激光线的方向产生相对移动，就可以获得整个面内的所有3D数据；3，不同结构光的应用4，点结构光测量传感器（1）最简单的结构光模型点结构光测量传感器=激光高度传感器4，点结构光测量传感器（2）现实的应用环境中很多时候都需要多个高度测量传感器组合应用5，线结构光测量传感器6，线激光与相机安装方式（1）6，线激光与相机安装方式（2）6，线激光与相机安装方式（3）7，结构光投影的盲区8，线结构光测量传感器应用实例（1）用户需在线对所装配的发动机缸盖锁夹进行检测：1锁夹是否漏装？2锁夹是否装配对称？3锁夹装配高度需高出弹簧座，装配公差为0~+0.8mm。4，确保气门杆的与弹簧座的位置关系在公差范围内。8，线结构光测量传感器应用实例（1）系统组成8，线结构光测量传感器应用实例（1）核心硬件指标8，线结构光测量传感器应用实例（1）检测流程：1，工件到达测量工位（无需精确定位），工位会触发到位传感器，流水线会自动停止。2，发送工件准备就绪信号至运动控制单位开始扫描同时触发Gocator进行高度信息采集。3，扫描所生成的点云实时进行处理，提取弹簧座、锁夹及气门杆的点云并计算它们之间的相互位置关系4，实时将测量数据储存至数据库，与设定公差进行比对，判定锁夹装配不合格则报警。5，扫描仪回到初始位置，等待下一工件就绪8，线结构光测量传感器应用实例（1）提取过程及结果缸盖扫描点云弹簧座、锁夹、气门杆特征提取检测结果显示8，线结构光测量传感器应用实例（2）8，线结构光测量传感器应用实例（3）8，线结构光测量传感器应用实例（4）9，线结构光其他应用（1）——汽车行业9，线结构光其他应用（2）——钢铁及玻璃行业9，线结构光其他应用（3）——交通行业9，线结构光其他应用（4）——电子行业9，线结构光其他应用（5）——林业行业9，线结构光其他应用（6）——食品行业10，面结构光常见产品