激光轮廓分析

激光测量系统包括 CMOS 相机和激光光源。其工作原理基于投射在被测目标材料表面的激光束。然后,该光束或其一部分被反射到探测器上,随着其在物体表面的位置变化,其在接收器中的位置会发生变化。

然后,收集的信息用于测量高度、宽度、面积、坡度和其他复杂的表面特征。Innerspec在金属领域无损检测应用方面的专业知识使特殊激光器表面轮廓测量系统和信号处理算法的开发成为可能,以最大限度地减少不同环境照明条件下的明亮表面反射。这些激光轮廓系统非常适合各种应用,在这些应用中,非接触式测量对于在工业运行条件下确保表面和几何质量水平以及非常严格的公差水平至关重要。三维激光轮廓基于三角测量,利用嵌入式 FPGA 处理在工业制造过程中进行高速采集。

激光三角测量

激光三角测量是一种新颖的机器视觉无损检测技术,能够通过在材料表面投影激光轮廓将二维图像中采集的数据转换为三维信息。照明源产生的激光束使用名为 α 的高速摄像头传感器设定一定角度。该角度是固定的,并根据精度和视场要求针对每种应用进行了精确优化。然后,通过数字化二维剖面并将其转换为带有额外 “深度” 信息的三维数据,使用α来重建采集的图像。

Laser-Profilierung
激光轮廓分析


激光照明

由于反射表面,金属光泽和反射表面的检测可能具有挑战性。Innerspec 的激光传感器配备了特殊的滤波器和信号处理算法,因此它们对发光金属等高发射物体不敏感,无论外部照明条件如何,都能实现高重复率。

根据激光辐射水平和波长的不同,激光剖面系统可能对人体有害。因此,工业激光器表面轮廓测量系统必须具有较低的功率水平,或者必须通过其他方式避免激光暴露于人体。Innerspec 的激光轮廓分析系统旨在避免瞬间曝光对眼睛造成伤害。尽管如此,不应故意用肉眼看待激光束。我们的标准激光轮廓系统通常不需要激光防护眼镜,这些眼镜不会对皮肤或材料烧伤构成危险。

距离距离 (D)

激光测量系统具有理想的工作位置,称为间隔距离 (D)。在这个位置,反射的信息集中在探测器视场(FOV)中,激光位于其精确的焦点处。可以根据精度、几何限制和所需的垂直范围为每种应用定制传感器的间距。

Laser-Messung: Abstandsmessung
对峙距离


FPGA 图像处理

利用嵌入式 FPGA 进行图像处理,激光测量系统可以以高达每秒 4000 个轮廓的超高速度执行数据采集链中的不同任务,从而实现高速材料检测。我们的激光轮廓摄像机的测量过程包括以下步骤,可以根据特定的客户质量规范进行自定义:

  • 精确采集表面轮廓
  • 配置文件筛选和重建
  • 特征提取和参考点识别
  • 目标特征的选择和表面特征轮廓的构建
  • 警报类型和级别选择

应在何时以及如何使用激光轮廓分析?

  • 用于高速进行激光表面轮廓测量。
  • 用于检测纵向型缺陷和焊接部件之间的横向定位。
  • 确保焊接毛坯中的平面内定位和不匹配等级。
  • 当需要直接测量表面特征时。
  • 当无法直接接触零件时。
  • 与其他无损检测技术相结合,提高检测可靠性。