深慧视发布UHD1000结构光3D相机实现前所未有的测量精度收藏

网友投稿 452 2024-01-23


   在3D机器视觉领域,结构光3D相机因为一次拍照即可对视野内的物体进行3D成像,无需配合移动设备,节省了高精度移动设备的物料成本所以在智能制造领域得到广泛应用,但结构光技术方案在测量精度特别是3D检测最关键的Z轴测量精度方面通常要弱于线激光技术方案。

深慧视发布UHD1000结构光3D相机实现前所未有的测量精度收藏

为了提升测量精度,深慧视研发出超高精度双目结构光3D相机-UHD1000,Z轴重复测量精度可达0.5um

UHD1000超高精度3D相机前所未有的超高精度   UHD1000采用500万像素传感器,配合深慧视自主开发的高精度算法,在工作距离80mm时Z轴测量精度3um,Z轴重复精度0.5um,XY轴分辨率17um。

下图是UHD1000拍摄的SIM卡槽弹片高精度点云图,可以看到图片上的噪点很少,另外UHD1000在成像算法上针对反光等高反差场景进行了优化,所以成像效果好

   图为UHD1000拍摄的PCB板原始Mesh图,完美展示了PCB板细节,PCB板上的印刷字符高度和PCB板线路纹理清晰可见。

   UHD1000的的成像景深高达20mm,这在一些需要高精度和大景深的场合特别有用。

   例如PCB板高度差检测,电容的高度为16mm,用UHD1000可以对电容顶部和电路板清晰成像,精准测量电容顶端到电路板的高度差。

大景深成像3D点云图

大景深成像3D伪彩图    UHD1000采用了深慧视自主研发的高精度多相机标定算法-传统立体标定算法只支持双设备标定,当扩展多设备协同工作时,往往采用串联式标定方法例如三设备立体视觉系统,先标定设备A与设备B,然后再标定设备B与设备C,显然由于三设备参数无法同时存在于一个优化方程组内,无法得到最优解。

深慧视专注于多设备标定算法研究(随后会有更多相机单投影系统设备上市),针对该双相机单投影型号,采用并联式标定方法通过重新设计特殊的惩罚函数,将多设备的参数同时优化,从而最大程度的保证最优解,获得高精度点云。

   另外UHD1000采用了我们自行设计的移轴镜头,随着成像视野减小,镜头焦距增加,工作距离减小以及景深减小左右相机需要倾斜较大角度以保证具有共同视场,此时会导致物平面与相机焦平面角度增大,从而导致相机图像中间对焦,两边失焦的现象。

采用自设计的移轴镜头移动焦平面,保证其与物平面平行,解决失焦问题同时优化相应的标定算法,保证获取高精度的三维点云数据

   UHD1000是深慧视第一台双单目结构光3D相机,什么是双单目呢?立体视觉中两个设备就可以获取深度图像,其中设备可以是两个相机(双目系统),也可以是相机加光源(单目系统)目前采用双目系统的方式较多,其系统简单便于设计安装。

我们采用双单目系统,即左相机加投影(左单目)和右相机加投影(右单目)该方式相对于双目系统具有如下优点:    点云精度高且可靠:因为左右单目系统可以对同一区域同时获取三维点云,通过数据通融算法可以获取高精度的可靠数据。

   解决遮挡问题:由于小孔成像原理限制,对于高度元件成像时,双目系统相较于双单目系统会有更多的成像盲区。通过数据融合算法,可以把左右单目中分别被遮挡的点云数据恢复出来,从而解决遮挡问题。

左单目系统成像芯片右侧被遮挡无法成像

右单目系统成像芯片左侧被遮挡无法成像

双单目系统成像通过数据融合算法解决遮挡问题工业级的稳定性能    UHD1000采用铝合金全封闭式外壳设计,工业级的蓝光投影光机,可支持7X24小时稳定运行,实现高效、可靠的高精度检测解决方案。

459nm蓝光投影光机  深慧视UHD1000超高精度3D相机,所有关键技术均为自主研发。在实现前所未有的测量精度的同时,拥有极高的可靠性和稳定性,可满足3C行业客户的检测精度需求。

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