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蔡司激光测量白皮书:三维光学扫描系统的量测原理

发布时间: 2018-12-29 12:07

本份白皮书介绍了创新的三维光学扫描量测系统/技术(ZEISS OPTOTECHNIK 三维光学扫描 COMET 系列, T-SCAN 系列)与传统接触式测头量测系统/技术之间的区别。
 

三维光学扫描系统的量测原理
光学扫描系统采用三角测量方法进行工作:即对投影在物体表面并反射接收到的数据进行量测(非物体本身)。激光光束/或 Led 光束投影到工件表面,由投影镜头旁的接收相机,即位置分辨光电二极管或 CCD 线,进行接收。当工件与投影镜头间的距离发生改变,光线反射角度也发生改变,导致接收到的图像位置发生改变,根据三角函数原理,工件与投影镜头的距离得到准确计算。

图像接收器由光学敏感元件组成,可确定反射光点在图像上的位置,根据该图像位置,计算得出投影镜头与工件的距离。三角测量技术的优点是其仅受三角函数变量关系影响。从而可进行持续的测量,尤其适用于移动测量。为避免环境光线与非均匀性物体表面反射光的影响,需确保测量光点足够小并足够亮。故而,三角测量法扫描头经常采用脉冲式工作方式。

该方法仅适用于短距离测量,因为光敏度随着从发射端到反射端的距离增加而进行 4 次方级数的递减(双向式吸收), 大多数情况下,光学发射器(投影镜头)与图像接收器(接收相机)集成在一个壳体中。

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