SmartXpress工具实际应用场景介绍

SmartRay作为行业领先的3D传感器制造商，聚焦于激光三角测量法的3D传感器的产品研制，旨在为客户提供具有高精度高性能的产品。除了出色的硬件，SmartRay的扩展智能软件-固件优化工具套件SmartX，在提供卓越的数据质量和超高的精确度同时，还可以提高扫描速度，帮助制造商提高产品质量并降低生产成本。本篇将着重介绍SmartX高速扫描工具，SmartXpress 的各种实际应用。

1. SmartXpress工具原理介绍

SmartXpress固件-软件工具允许用户选择多个感兴趣区域(ROI)，在不影响精度的情况下，快速准确的扫描关键区域。此外，还确保特定区域遮蔽，消除噪音和反光影响，从而提高准确性。

图1：多ROI组合提取所需要的轮廓

2. SmartXpress工具实际应用

提升pin针检测扫描速度

在工业领域，经常接触到很多工业接插件的检测，尤其是pin针的位置度检测。在检测pin的高度或者水平方向的位置度时往往只需要pin的顶部以及参考基准面，而pin顶部和基准面之间的区域实际上是用不到的。

图2：PCB版Pin检测样品

对于3D传感器常用ROI会直接框选一个矩形的ROI。而SmartXpress则可以配置多个ROI的视场和测量范围，还可以屏蔽表面上的特定区域，缩短扫描时间，潜在提高生产效率。下图所示Pin顶端和基准面轮廓线之间的区域对于测量来说是不需要的，而且也没有相关的3D图像数据。但是单ROI只能将整个测量区域框选，而多ROI窗口可以分别框选Pin顶部和基准面然后进行组合。使用单个矩形ROI扫描频率为2300Hz，使用多ROI窗口扫描频率为5000Hz，扫描频率提升了两倍多。

图3：未使用SmartXpress，测量整个区域的扫描频率

图4：使用SmartXpress，测量选择区域的扫描频率

手机尺寸测量应用

在手机关键尺寸测量应用中，手机和基座有一定的高度差，如果使用整个测量范围，将手机和基座都包含在内，扫描频率只能达到1300Hz，其中很多区域是没有所需要的3D数据。而使用多ROI组合窗口，只选择手机和基座所在的轮廓线，在图像质量不受任何影响的情况下，频率为4430Hz，提高了3倍多，意味着精度一样的情况下速度也提升了3倍多。

图5：未使用SmartXpress，测量整个区域的扫描频率

图6：使用SmartXpress，测量选择区域的扫描频率

金属反光表面垂直度测量应用

如下图所示为机械制造领域电机中的转子部件，在组装过程中需要对其垂直度检测，中心轴为金属高反材质。对于两个面垂直度检测的应用中，相机常常倾斜拍摄，得到中心轴和其垂直的换向器两个垂直面，从而对其进行测量和检测。

图7：转子示意图

而对于有些高反高亮的金属材质，往往存在反光的现象，这样就会导致真实的边缘附近有很多干扰噪声，会导致得到的3D图像数据不准确。

图8：高反金属成像出现大量干扰光线

如果直接取像，得到的图像会有很多干扰噪点，后续使用算法处理也难以保证精度。

图9：未使用SmartXpress功能，3D图像效果图像

SmartXpress添加屏蔽区域，将噪声干扰屏蔽在外，可以得到高精度的图像数据。

图10：使用SmartXpress屏蔽功能，3D图像效果图像

3. 总结

SmartXpress可以让用户只框选所需要的区域，这种组合的多ROI窗口与传统的单个矩形ROI相比较在很多应用场景有明显的优势。比如测量断差时，基准面与测量面存在很明显的高度差，如果使用单个ROI，没有数据信息或者不需要的区域会被选中，这样无疑会降低扫描频率，CT也会变长。像上诉案例中轮廓线高低起伏较明显的应用中，多ROI具有明显的优势。

另外SmartXpress可以屏蔽掉一些区域，比如由于有些轮廓线反光导致的噪声区域，可以直接屏蔽掉，得到的图像也不再受噪声的干扰，不用后续使用算法过滤去噪，精度和质量也有所保证。

SmartXpress工具特点

• 提高扫描速度
• 维持高水平的准确性
• 选择需要扫描的关键兴趣区域（ROI）
• 获取准确且可靠的扫描结果

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2022-04-20 14:20:51