3D 激光三角测量传感器

3D视觉技术正在成为主流--这是件好事。技术的进步和成本的降低使得3D视觉成为一种可以用于半导体和电子、电动车电池制造、汽车制造、食品生产和药品包装等多种应用和行业的技术。人们会在生产制造自动化、机器人引导和质量控制领域中看到3D传感器和轮廓仪。

3D 激光三角测量传感器

  • 轮廓速度高达 3 kHz 的 3D 传感器

  • 集成 FPGA 和高精度 3D 分析

  • 以太网供电 (PoE)

  • 编码器接口

  • 创新的 3D 传感器:小巧紧凑

  • 便宜且易于使用

 激光三角测量(Laser Triangulation)是一种机器视觉技术,通过将激光光源与相机配对来捕获三维测量数据。因为它有不错的分辨率和精度,而且可以用于高速应用场景,与此同时,它能支持灵活的工作距离和视野,因此可以用来满足广泛的实际挑战。简单的比如火爆的扫地机器人,采用的就是激光三角测量方案感知室内3D信息。复杂的比如无人驾驶汽车上的激光雷达,本质上也是利用激光发射器发射激光到障碍物,通过障碍物的反射,反射光线会经由镜头组汇聚到接收器上。根据这些信息恢复出目标物体的距离信息。

像立体传感器一样,激光传感器片依赖于三角测量来重建三维场景。与立体传感器相比,一台摄像机被一台激光发射器所取代,它将激光平面(光片)投射到场景中的物体上, 图1)显示了一台典型的3D激光传感器设置。

激光发射器发射一个平行激光束,通过一个柱面透镜、一个鲍威尔透镜或一个光栅透镜使激光束散开。鲍威尔和光栅透镜比柱面透镜在整个光板上产生更均匀的亮度。然而,光栅透镜不能用于较大的工作距离。

激光散射在场景中激光平面与物体相交的点上,形成场景中的特征线。为了最大限度地提高传感器的横向分辨率,相机的传感器通常安装在较长的一侧与光平面平行。

将对象相对于光片移动,以重构其形状。因此,必须知道相机和物体的相对运动。通常使用线性运动。为了确保后续帧之间的相对运动是恒定的,通常使用编码器来触发图像采集。还有另一种办法,不断改变激光片的方向来扫描对象,通过将一束光投射到一个旋转的平面镜上来实现。



EyeScan ST 3D 传感器型号


最小距离 Z [mm]最大限度。远离 Z [毫米]分钟。水平。视场 X [毫米]最大限度。水平。视场 X [毫米]中等图像宽度下的最小分辨率 X [µm]中等图像宽度下的最大分辨率 X [µm]中等图像距离处的分辨率 Z [µm]
AA* 6011192212412211114
AA 7518275233182512216
AA 9526447254812713718
AA 1253510622810703316022
AA 16546
32
3919526

*AA = 工作距离

 

技术规格

范围传感器规格
传感器类型CMOS
快门类型全局快门
分辨率(行 x 列)以像素为单位1080 x 1440
传感器 ADC 分辨率8位10位12 位
最大线宽下的有效轮廓速率 (Hz)行数(示例)

有效帧/线频率 (Hz)*

图像宽度为 1440 像素

83000

402100

1001400

200900

500430

1000223

最大线路频率:3500 Hz

* 100µs 曝光时间


3D 激光三角测量传感器

  • 轮廓速度高达 3 kHz 的 3D 传感器

  • 集成 FPGA 和高精度 3D 分析

  • 以太网供电 (PoE)

  • 编码器接口

  • 创新的 3D 传感器:小巧紧凑

  • 便宜且易于使用

 激光三角测量(Laser Triangulation)是一种机器视觉技术,通过将激光光源与相机配对来捕获三维测量数据。因为它有不错的分辨率和精度,而且可以用于高速应用场景,与此同时,它能支持灵活的工作距离和视野,因此可以用来满足广泛的实际挑战。简单的比如火爆的扫地机器人,采用的就是激光三角测量方案感知室内3D信息。复杂的比如无人驾驶汽车上的激光雷达,本质上也是利用激光发射器发射激光到障碍物,通过障碍物的反射,反射光线会经由镜头组汇聚到接收器上。根据这些信息恢复出目标物体的距离信息。

像立体传感器一样,激光传感器片依赖于三角测量来重建三维场景。与立体传感器相比,一台摄像机被一台激光发射器所取代,它将激光平面(光片)投射到场景中的物体上, 图1)显示了一台典型的3D激光传感器设置。

激光发射器发射一个平行激光束,通过一个柱面透镜、一个鲍威尔透镜或一个光栅透镜使激光束散开。鲍威尔和光栅透镜比柱面透镜在整个光板上产生更均匀的亮度。然而,光栅透镜不能用于较大的工作距离。

激光散射在场景中激光平面与物体相交的点上,形成场景中的特征线。为了最大限度地提高传感器的横向分辨率,相机的传感器通常安装在较长的一侧与光平面平行。

将对象相对于光片移动,以重构其形状。因此,必须知道相机和物体的相对运动。通常使用线性运动。为了确保后续帧之间的相对运动是恒定的,通常使用编码器来触发图像采集。还有另一种办法,不断改变激光片的方向来扫描对象,通过将一束光投射到一个旋转的平面镜上来实现。



EyeScan ST 3D 传感器型号


最小距离 Z [mm]最大限度。远离 Z [毫米]分钟。水平。视场 X [毫米]最大限度。水平。视场 X [毫米]中等图像宽度下的最小分辨率 X [µm]中等图像宽度下的最大分辨率 X [µm]中等图像距离处的分辨率 Z [µm]
AA* 6011192212412211114
AA 7518275233182512216
AA 9526447254812713718
AA 1253510622810703316022
AA 16546
32
3919526

*AA = 工作距离

 

技术规格

范围传感器规格
传感器类型CMOS
快门类型全局快门
分辨率(行 x 列)以像素为单位1080 x 1440
传感器 ADC 分辨率8位10位12 位
最大线宽下的有效轮廓速率 (Hz)行数(示例)

有效帧/线频率 (Hz)*

图像宽度为 1440 像素

83000

402100

1001400

200900

500430

1000223

最大线路频率:3500 Hz

* 100µs 曝光时间