一、基于蓝光3D扫描条纹技术的三维表面测量仪特点
环境光干扰过滤:以蓝光3D扫描条纹技术为基础,在图像采集过程中,可有效过滤周围环境光干扰,这一特点使其在多种环境下都能进行较为准确的测量操作,尤其适用于周围光线复杂的工作场景。
提升特殊表面扫描质量和精度:对于深色表面、反光表面,可提高3D扫描质量和精度,进而提升3D数据质量,这有助于对一些特殊材质或表面特性的物体进行精确测量。
监控与补偿功能:在工作过程中能对校准状态、转换精度、环境变化和部件位移进行持续性监控,并给予相应补偿,确保系统处于最佳工作状态,从而保证三维扫描测量数据的可靠性和高精度,这种自我监控和补偿机制可有效减少因各种外部和内部因素变化导致的测量误差。
基于双目立体视觉原理:采用国际先进外差式多频相移技术,对于大尺寸物体、复杂曲面及柔性表面的三维扫描测量比较有优势,能应对不同形状和尺寸的物体测量需求。
多重混合扫描技术优势:通过对工业相机和投影头进行特定标定流程,能让两个工业相机和投影头两两组成测量单元,可提高单次有效测量的范围和数据质量,对于深孔、槽等复杂曲面以及反光表面效果尤佳,拓宽了可测量的物体范围并且提升了测量准确性。
二、三维影像测量仪特点
(一)工作原理相关特点
光学测量技术为基础:工作原理基于光学测量技术,利用光源、摄像机和计算机系统协同工作。光源发出光线照射被测物体,摄像机捕捉物体图像并传输到计算机系统,计算机中的图像处理软件进行处理分析得出测量结果,这种基于光学的测量方式具有非接触性等优点,避免了接触测量可能对物体造成的损坏或变形。
图像处理过程特点:
多种处理操作:图像处理软件会对图像进行去除噪声、增强对比度和边缘检测等操作,这些操作有助于提高图像质量,从而更精确地提取物体的特征信息,为准确测量奠定基础。
特殊算法运用:使用边缘检测算法检测物体边界以计算尺寸,形状匹配算法识别物体形状并计算面积和体积等参数,通过这些特殊算法能够对物体的多种几何特征进行测量。
坐标转换功能:将图像中的像素坐标转换为真实世界中的物理坐标,这涉及到校准仪器和参考标志点,确保测量结果的准确性,使得测量结果能够真实反映物体的实际尺寸和形状。
三维重建能力:通过获取多个视角的影像,可以进行三维重建,生成物体的立体模型,从而能够全面地测量和分析物体的三维特征。
(二)仪器组成及测量对象相关特点
多种传感器类型适用:使用镜头和传感器(可以是CCD或CMOS类型)来捕捉物体的影像,能够适应不同类型的传感器,增加了仪器的适用性和灵活性。
广泛的测量对象适应性:可以测量各种不同类型的物体,无论是平面、曲面还是不规则形状,都能够轻松应对,并且可以测量零部件的尺寸和形状、飞机和航天器的外形和结构、地表的形态和地貌等多种对象,应用场景十分普遍,涵盖工业制造、航空航天、地质勘探等多个领域。
(三)操作及性能特点
自动化与智能化:具有自动化的特点,可以通过预设的参数和算法来实现自动测量和数据分析,提高工作效率;还具有智能化的特性,例如可以根据不同的测量需求进行参数的调整,并且能够自动识别和跟踪目标物体上的特征点,减少人工操作的需求,提高测量的效率和准确度。
高精度和高效率:与传统的测量方法相比,可以有效减少测量时间,并提供更准确的结果,保证了测量的高效性和精确性。
可连接计算机:可以与计算机进行连接,实现数据的传输和存储,方便数据的管理和进一步分析处理。
三、手动、马达驱动和CNC式三维影像仪共有的特点
非接触式测量:作为三维影像测量仪,均采用非接触式测量方式,克服了传统和二维影像测量的不足,避免了接触测量可能带来的对被测物体的影响,如变形、划伤等,适用于各种精密测量场景,尤其是对微小、易损部件的测量。
高精度测量仪器:是集光学、机械、电子、计算机图像处理技术于一体的高精度测量仪器,这种多技术融合的方式确保了测量的高精度,能够满足对三维几何尺寸和形位公差等高精度测量的要求。
(一)手动三维影像仪特点
操作灵活性与人为因素影响:操作者用手握住主轴使其沿着轴移动,但测量时需注意探头与工件间测量压力、及探头移动因加速度所造成轴产生弯曲导致的一些测量数据的误差,操作相对灵活,但对操作者的操作技能和经验要求较高,人为因素对测量结果影响较大。
(二)马达驱动式三维影像仪特点
测量精度与操作便利性:具有高测量精度、操作起来相对手动式比较容易、且提供教导式测量等优点,既保证了测量的准确性,又降低了操作难度,适合有一定测量需求但对自动化要求不是极高的场景。
(三)CNC式三维影像仪特点
自动化程度高:除了具有马达驱动式的功能之外,还可自动依照计算机所预先设定的程序执行测量,甚至有些厂商出品的三次元测量仪,也提供了自动装拆工件的功能,高度自动化可大大提高测量效率和一致性,适用于大规模、重复性的测量任务。
四、其他三维测量仪特点
装配多种光源系统:如某些三维影像测量仪装配四种可调的光源系统,不仅能观测到工件轮廓,而且对于工件的表面形状和高低也可以实现精准的测量,多种光源系统可以根据不同的测量需求进行调整,提高测量的全面性和准确性。
冷光源避免热变形误差:使用冷光源系统,可以避免容易变形的工件在测量时因为热变形所产生的误差,并避免了由于碰触引起的变形,这对于一些对温度和外力敏感的工件测量非常重要。
高度方向精密测量:有不受零件表面纹理和材质影响的高度方向的精密测量能力,实现真正的非接触式的3D测量,使得微细制造的零件在测量高度、平面度及空间角度等位置关系方面成为可能,并且具有高可靠性的测量准确性和重复性,拓宽了可测量零件的范围并且保证了测量的可靠性。
工件放置随意性:工件可以随意放置,不需找正,简化了测量前的准备工作,提高了测量的便捷性。
优秀的影像识别能力:系统全自动测量过程中优异的影像识别能力使得全自动测量成为可能,批量的产品数百数据可以通过按一个按钮实现自动测量和自动输出结果,改变传统的依靠经验的手动测量方式,使自动测量的重复性控制在微米级,极大程度地提高检测水平,促进制造品质的提高,这种优秀的影像识别能力是实现高效自动化测量的关键因素之一。
测量软件功能优势:测量软件操作便捷且功能具有拓展性,比如自动抓边、自动聚焦的功能使得减少了人为误差,使得以往通过眼睛和视觉对准位置进行的粗略估算的测量方式得到质的提升,同时全自动多功能测量软件还支持直角坐标和极坐标的转换、度分秒或十进度转换等多种功能,可进行全类型的尺寸测量、全面的形位公差构建、多样的数据分析以及方便的程序编辑和批量测量等操作,丰富的软件功能满足了不同测量需求。
可加装多元传感器:可以加装激光、探针、转台等传感器,实现一个坐标系下的多元传感的综合应用,提供了复杂测量难题的解决方案,能够应对更为复杂的测量要求。