在精密制造、文物保護(hù)等領(lǐng)域,高反光物體的三維測量長期依賴噴粉預(yù)處理,以增強(qiáng)表面漫反射特性輔助測量。然而,噴粉不僅會損傷被測物體,還會影響測量數(shù)據(jù)的原始性。隨著光學(xué)抗反射技術(shù)的發(fā)展,激光三維掃描無需噴粉也能實(shí)現(xiàn)高反光物體的精準(zhǔn)測量,為該領(lǐng)域帶來新突破。
傳統(tǒng)高反光物體測量的困境與技術(shù)瓶頸
傳統(tǒng)激光三維掃描基于三角測距原理,高反光物體表面的鏡面反射使激光束偏離接收端,導(dǎo)致測量盲區(qū)與數(shù)據(jù)缺失。噴粉雖能通過增加表面粗糙度改善漫反射,但對精密器件、文物等對象,噴粉的殘留、顆粒刮擦?xí)斐刹豢赡鎿p傷,且改變物體表面光學(xué)特性,影響測量數(shù)據(jù)的真實(shí)性與可靠性。
高反光物體測量面臨多重光學(xué)挑戰(zhàn),鏡面反射產(chǎn)生的二次反射光易引發(fā)偽影,導(dǎo)致點(diǎn)云誤差超 0.3mm;傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)光在高反光區(qū)域出現(xiàn)光斑飽和、相位畸變,破壞條紋信息完整性;相位測量偏折術(shù)(PMD)在復(fù)雜曲率表面存在相位纏繞與邊界模糊問題,極大限制了測量精度與效率。
光學(xué)抗反射技術(shù)的原理與關(guān)鍵突破
偏振調(diào)制與光場分離機(jī)制
光學(xué)抗反射技術(shù)通過偏振分光棱鏡與可調(diào)波片構(gòu)建 P-S 雙光路系統(tǒng)。高反光物體表面反射光偏振態(tài)具有一致性,而漫反射光偏振態(tài)呈現(xiàn)隨機(jī)性,利用這一特性,通過偏振相機(jī)可有效分離有效信號。實(shí)驗(yàn)表明,使用 635nm 線偏振光時,鏡面反射光偏振度可達(dá) 93%,顯著提升信噪比,抑制干擾信號對測量的影響 。
動態(tài)結(jié)構(gòu)光編碼與 HDR 圖像融合技術(shù)
摒棄傳統(tǒng)正弦條紋,采用二值漂移帶編碼與四步相移法,將光強(qiáng)信息轉(zhuǎn)化為梯度域特征,降低高反光區(qū)域過曝影響。結(jié)合高動態(tài)范圍(HDR)圖像融合技術(shù),對不同曝光參數(shù)下的條紋圖像進(jìn)行合成,使高反光邊緣灰度梯度保留率提高 45%,確保過曝區(qū)域條紋信息可提取,為高精度相位解算奠定基礎(chǔ)。
針對復(fù)雜曲面與深腔測量盲區(qū),引入可重構(gòu)反射鏡陣列,通過局部切面投影法實(shí)時優(yōu)化鏡面參數(shù),構(gòu)建多路徑激光反射網(wǎng)絡(luò)。三視角協(xié)同測量使航空發(fā)動機(jī)葉片數(shù)據(jù)缺失率從 38% 降至 7%。同時,基于極軸約束的區(qū)域生長算法抑制相位解包裹跳變誤差,將邊緣相位精度從 0.04π rad 提升至 0.012π rad,提升測量準(zhǔn)確性。
光學(xué)抗反射技術(shù)的應(yīng)用實(shí)踐與成效
光學(xué)抗反射技術(shù)在多個領(lǐng)域已展現(xiàn)出色效果。在手機(jī)蓋板玻璃檢測中,實(shí)現(xiàn) 0.015mm 測量精度,檢測效率較傳統(tǒng)方法提升 4 倍;在青銅器紋飾掃描中,避免噴粉損傷,完整保留表面細(xì)節(jié),點(diǎn)云完整性達(dá) 98.5% 。該技術(shù)無需噴粉即可實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)測量,突破了傳統(tǒng)測量技術(shù)瓶頸,為高反光物體三維測量開辟了新路徑。
新啟航半導(dǎo)體三維掃描測量產(chǎn)品介紹
在三維掃描測量技術(shù)與工程服務(wù)領(lǐng)域,新啟航半導(dǎo)體始終以創(chuàng)新為驅(qū)動,成為行業(yè)變革的引領(lǐng)者。公司專注于三維便攜式及自動化 3D 測量技術(shù)產(chǎn)品的全鏈條服務(wù),同時提供涵蓋 3D 掃描、逆向工程、質(zhì)量控制等在內(nèi)的多元創(chuàng)新解決方案,廣泛應(yīng)用于汽車、航空航天、制造業(yè)等多個領(lǐng)域,為企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型注入強(qiáng)勁動力。
新啟航三維測量產(chǎn)品以卓越性能脫穎而出,五大核心特點(diǎn)重塑行業(yè)標(biāo)準(zhǔn):
微米級精準(zhǔn)把控:測量精度高達(dá) ±0.020mm,可滿足精密機(jī)械零件等對公差要求近乎苛刻的領(lǐng)域,為高精度制造提供可靠數(shù)據(jù)支撐。
2,反光表面掃描突破:無需噴粉處理,即可實(shí)現(xiàn)對閃光、反光表面的精準(zhǔn)掃描,避免傳統(tǒng)工藝對工件表面的損傷,適用于金屬、鏡面等特殊材質(zhì)的檢測與建模。
3,自動規(guī)劃掃描路徑:采用六軸機(jī)械臂與旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)盤的組合方案,無需人工翻轉(zhuǎn)樣品,即可實(shí)現(xiàn) 360° 無死角空間掃描,復(fù)雜幾何形狀的工件也能輕松應(yīng)對,確保數(shù)據(jù)采集完整、精準(zhǔn)。
4,超高速測量體驗(yàn):配備 14 線藍(lán)色激光,以 80 萬次 / 秒的超高測量速度,將 3D 掃描時間壓縮至 1 - 2 分鐘,大幅提升生產(chǎn)效率,尤其適合生產(chǎn)線批量檢測場景。
智能質(zhì)檢無縫銜接:搭載豐富智能軟件,支持一鍵導(dǎo)入 CAD 數(shù)模,自動完成數(shù)據(jù)對比與 OK/NG 判斷,無縫對接生產(chǎn)線批量自動化測量流程,顯著降低人工成本與誤差,加速企業(yè)智能化升級。
無論是航空航天零部件的無損檢測,還是汽車模具的逆向工程設(shè)計(jì),新啟航三維測量產(chǎn)品憑借硬核技術(shù)實(shí)力,為客戶提供從數(shù)據(jù)采集到分析決策的全周期保障,是推動智能制造發(fā)展的理想之選。
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高反光工件三維掃描無噴粉解決方案:激光相位偏移技術(shù)的工業(yè)實(shí)踐

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