3D測量新趨勢 Focalspec白光線共聚焦傳感器LCI

時間：2021-01-14作者：上海美城智能科技有限公司瀏覽：48

（四）3D測量新趨勢｜Focalspec白光線共聚焦傳感器(LCI)
你知道光譜共焦技術(shù)(LCI)嗎

也許你已經(jīng)聽說過，光譜共焦相對于3D測量行業(yè)來說還是一項較新的技術(shù)。

Focalspec LCI傳感器提供了廣泛的測量范圍供客戶選擇，另外，可應用于幾乎所有材料表面(包括金屬，玻璃，半導體，塑料，陶瓷，紙張，織物，橡膠，木材，聚合物等)，以及其他優(yōu)點，如高重復率(高達2000線/秒)和高軸向分辨率(亞微米級)。
是什么
光譜共焦成像是由光源射出一束寬光譜的復色光（呈白色），通過色散鏡頭發(fā)生光譜色散，量程范圍內(nèi)形成不同波長的單一顏色的光。每一個波長的焦點都對應一個距離值。測量光射到物體表面被反射回來，只有滿足共焦條件的單一顏色的光，可以通過小孔被光譜儀感測到。通過計算被感測到的焦點波長，換算獲得距離值。

光譜共焦法可以保證即使被測物存在傾斜或者翹曲，也可以進行高精度的測量，測量點不會改變。

延伸：混色光是由眾多不同波長光線組成的，我們稱之為光譜。所有不同波長的可見光重疊在一起，形成白光。人類肉眼可見光的波長范圍從400nm (藍光)到700nm (紅光)。通過透鏡，不同顏色的光不會聚焦到同一個點上。



優(yōu)光譜共焦技術(shù)特點
1納米級分辨率；與光強度無關(guān),與被測體反射系數(shù)無關(guān)
2堅固的結(jié)構(gòu)，使用壽命長
3易操作且動態(tài)測量可以達到很高的測量頻率
4與三角反射法不同，幾乎無反射角要求，且無反射平面阻擋之影響，因此可用于小孔深度測量
5可以計算面積，厚度或體積
6可進行平整度的測量，高度或位置的測量
光測量有何不同
激光掃描是三維測量中常用的方法，具有與LCI幾乎相同的精度和速度。然而，它所缺乏的是測量透明或光亮表面的能力，或者兩者同時都做不到。

FocalSpec?CEO?Sauli? T?rm?l??解釋說:“LCI的好處之一是，它甚至可以探測到可掃描材料中不同的層次，只要它們具有獨立的折射指數(shù)?！?



激光掃描中的散斑噪聲，在使用LCI時是不存在的。對于LCI，應用程序非常豐富，而且還在不斷增長。LCI還可以應用于生產(chǎn)制造過程中，以確保擠壓過程的均勻，或用于生產(chǎn)醫(yī)療設備，如醫(yī)用鋁管。除了用途廣泛之外，LCI傳感器使用一條測量輪廓線，同時記錄2048個3D原始數(shù)據(jù)測量點，速度快、精度高。該技術(shù)還支持剖面儀以每分鐘150米的線速度測量表面粗糙度，并以每秒250次的速度掃描移動電纜表面。此外，F(xiàn)ocalSpec還開發(fā)了一種用于在線測量暗啞、光滑或透明平面粗糙度的特殊輪廓儀。


LCI挑戰(zhàn)不可能

市場上早已出現(xiàn)了用于掃描物體3D特征的非接觸式激光三角測量傳感器，這對許多行業(yè)來說是重要的一步。與LCI技術(shù)不同的是，激光技術(shù)除了使傳感器變得較小，速度提高，激光技術(shù)的變化不是很大，發(fā)展相對沒有那么快。

但與此同時，較復雜的應用場景，包括不同材料的組合類型，較小的零件，較高的生產(chǎn)速度；較別提被頻繁使用表面光滑的聚合物，玻璃，金屬材料，這些生產(chǎn)要求對傳統(tǒng)激光傳感器供應商們提出了較大的挑戰(zhàn)，他們也在努力地跟上新的發(fā)展。幸運的是，新一代的3D傳感器正在不斷地被發(fā)明生產(chǎn)出來并進行商業(yè)化，以填補舊方法不起作用的空白。



傳統(tǒng)的3D傳感技術(shù)適用的材質(zhì)較少，例如，對光滑、透明等材質(zhì)表面的3D成像效果較差。有一些快速的測量方法，但它們**于‘普通’的表面，不能提供良好的分辨率。雖有高分辨率的測量方法，但它們速度非常慢，不適合在生產(chǎn)中使用。然而，LCI提供了幾乎所有的關(guān)鍵優(yōu)勢，傳感器速度快，分辨率高，能夠測量廣泛的具有挑戰(zhàn)性的表面和材料。

Focalspec傳感器參數(shù)表：

眺望未來

在高速、高分辨率的3D傳感器領域，LCI已經(jīng)在終端用戶、系統(tǒng)集成商和自動化供應商中引起了相當大的轟動，因為LCI能夠提供亞微米分辨率的3D測量，而且可以說速度之快是競爭對手無法匹敵的。

希望LCI傳感器能像過去的激光三角測量傳感器那樣進化，希望它們變得較小、較輕、較快、較*使用和編程，繼續(xù)實現(xiàn)推動新一代**制造業(yè)發(fā)展的愿景。



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