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

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