應(yīng)用分享 | 用于鋼鐵檢測的360°全掃平臺
鋼鐵行業(yè)作為國民經(jīng)濟的重要支柱產(chǎn)業(yè),在全球化的背景下,在不斷技術(shù)升級,提升自身的競爭力過程中,面臨著前所未有的機遇與挑戰(zhàn)。
當前鋼鐵行業(yè)存在產(chǎn)品質(zhì)量檢測手段,不能滿足日益嚴苛的檢測精度/檢測速度/檢測維度等方面需求的問題:
■檢測精度需求達到亞毫米級別,為實現(xiàn)檢測對相機成像精度和穩(wěn)定性要求高;
■生產(chǎn)運行節(jié)拍快,為滿足精度需求,圖像采集的行頻需求高;
■鋼鐵產(chǎn)品長度方向尺寸大,生產(chǎn)檢測中要求,相鄰幀圖像采集延遲?。?/p>
■鋼鐵產(chǎn)品尺寸規(guī)格多,檢測系統(tǒng)的搭建需適應(yīng)不同規(guī)格產(chǎn)品的檢測;
■檢測維度多,產(chǎn)品缺陷可能出現(xiàn)位置隨機,以及使用單個相機無法采集所有形位尺寸關(guān)聯(lián)特征面;
■使用多個相機,各相機圖像間坐標獨立,并且圖像采集時激光光源間易產(chǎn)生干涉,采集圖像質(zhì)量差;
解決方案
為幫助鋼鐵行業(yè)客戶解決上述問題,使用SICK高速高精度Ranger3相機:
■SICK CMOS 傳感器確保杰出的3D性能
■處理速度高達 154 億像素/秒
■在全幅模式下以7 kHz的采樣率掃描3D輪廓
■傳感器分辨率可達 2,560 x 832 pixel
■符合 GigE Vision 和 GenICam
■3D、反射和散射光測量集于一臺設(shè)備中
■可選外殼防護等級為 IP65/67 的工業(yè)外殼
基于Easy Ranger算法平臺,開發(fā)了360°全掃平臺,獲取待檢測物體表面完整圖像,實現(xiàn)多臺相機圖像的拼接,還原物體完整形位特征。該算法平臺具有以下優(yōu)點:
1.速度快
使用Ranger3相機,獨特的 CMOS 傳感器可通過高速 3D 測量提高吞吐量,使檢測平臺具有高幀率、高精度的特點,在保證圖像質(zhì)量的同時,滿足客戶較高生產(chǎn)節(jié)拍的在線檢測需求;
2.精度高
基于相機輸出的高精度圖像,使用Easy Ranger算法平臺提供的高精度系統(tǒng)標定算法,完成各相機圖像的實際位置映射與矯正,使得拼接后的圖像準確還原真實物體完整表面狀態(tài),提高檢測結(jié)果精度;
3.檢測維度廣
多個相機實時采集圖像后拼接,實現(xiàn)待檢測物體360°表面成像,基于拼接后圖像的特征檢測,解決了單個相機無法滿足的多維度尺寸檢測和完整表面缺陷檢測,和多個相機圖像坐標系不統(tǒng)一,無法獲得關(guān)聯(lián)特征準確位置關(guān)系的問題;
工字鋼表面焊縫
工字鋼表面銹蝕
4.適用場景多
平臺可選用SICK一體式或分體式3D激光線掃相機,通過選擇不同數(shù)量,型號或者不同相機配置(分體式)的相機,以適應(yīng)客戶檢測場景的定制化需求,并配合豐富的系統(tǒng)標定方法,為不同應(yīng)用提供最適合的解決方案,如下為系統(tǒng)標定方法:
5.可靠消除激光干涉方法
使用多相機同時采集圖像,多個激光可能同時出現(xiàn)在同一個相機視野內(nèi),將會產(chǎn)生干涉,影響圖像質(zhì)量,為解決這一問題,SICK提供以下四種方法:
■激光頻閃+曝光延時:設(shè)置相機的曝光延時參數(shù),同時設(shè)置激光的頻閃,使激光的點亮與相機曝光同步,避免相鄰激光的干擾;
■不同顏色激光+濾波片:相鄰相機使用不同顏色的激光,并在鏡頭前安裝對應(yīng)的濾波片,使相機僅能對各自匹配的激光進行感光成像,過濾其他顏色激光的干擾;
■激光共線安裝:調(diào)整激光器的安裝位置,使不同激光器發(fā)射出來的激光共線;
■激光錯位安裝+ROI限制:調(diào)整激光器的安裝位置,使不同激光器發(fā)射出來的激光錯位,并設(shè)置相機的ROI,使其僅對該相機對應(yīng)的激光照射區(qū)域感光,屏蔽相鄰激光的照射區(qū)域。
6.平臺優(yōu)勢
本應(yīng)用使用西克的Easy Ranger平臺自主開發(fā),同時提供軟件的快速迭代以及技術(shù)服務(wù)支持。
更多Easy Ranger相關(guān)細節(jié)
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