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光栅式构造光传感器道理阐发

  。 跟着坐褥主动化程度的普及,人们对坐褥枢纽的监控程度的哀求也越来越高,视觉检测体系能满意坐褥线上检测的及时性哀求,而且具有必然的柔性,精度适中,是以取得了寻常地操纵。平常来说,视觉检测体系席卷

  光栅式布局光传感器是一种基于主动三角法的视觉传感器。由光投射器正在空间投射出一系列光平面,每个光平面通过摄像机创立与象平面间的透视对应,几何布局如图1所示。

  正在第K个光平面上以O(K)L为原点创立直角坐标系O(K)Lx(K)Ly(K)L,其它为摄像机模子布局。则有点的象面坐标与其正在光平面坐标的相合[1]如下:

  可睹,若哀求得点的光平面坐标务必明确点属于哪个光平面。故光栅式布局光传感器存正在着光条的识别题目,通过光条编码可能治理这个题目。

  因为线布局光传感器得到的消息较少(只可得到一个光平面内的处所消息),人们相应地开垦了光栅式布局光传感器和网款式布局光传感器。但点的结婚题目也相应地呈现了。

  为解析决点的对应题目,人们将投射的光举行编码。Altschulter[2]和Posdamer[3]采用了激光光闸的编码技巧。128×128激光网格通过一个可编程的空间光调制器投射到物体外观,正在象面上发生点阵模子。可编程的空间光调制器[4]通过编程可能使某些激光束通过,而某些激光束被阻拦。通过对应于分歧激光束的一系列图像,可能治理点的对应题目。文献[5]提出了一种应用灰度码的期间序列编码计划。关于普通的三维静态物体,这两种步骤可能很好地告竣点的对应,但关于动态及时的题目这些步骤明确不行应用。

  关于动态及时的题目,咱们欲望有一种通过简单图像即可治理点的结婚的计划。Boyer和Kav[6]应用一种彩色的光条,通过相邻光条的颜色举行编码。Vysteke和Oosterlinck[6]将一种方的模板投射到物体上,模板是通过二值化编码的。Minarv[6]等人提出了一种基于三级灰度等第的网款式布局光的编码步骤。

  从上面的接头可能看出,网款式布局光可能操纵二维消息举行编码,可操纵的消息众,于是编码题目对比容易治理。但网款式布局光传感器不行举行特点点的精准衡量。为了告竣特点点的精准衡量,咱们采用光栅式布局光传感器。是以,须要探讨光栅式布局光传感器的编码计划。

  关于光栅式布局光传感器,咱们操纵光条的宽度消息举行编码。要思操纵光条的宽度举行编码。务必确保等宽的光条正在象面上投影的宽度比等于1或靠近1。遵照透视变换道理,由说明可知,关于f=25mm的透镜,正在职责隔绝为400mm时相邻两光条宽度投影蜕变不大,故遵照光条投影的宽度举行编码是可行的。图2为将宽窄光条的宽度比作成2:1,投影正在一个平板上,摄像机回收到的图像,正在象面上求得宽光条宽约20~25个象素,窄光条宽约11~15个象素。可睹宽窄光条可能很容易地划分开。

  图3为布局光投射器道理,投射器模板的图样形式根基上决心了光平面和物体外观交友后的光条图样。光栅式布局光传感器的编码即是通过对模板上的图样形式编码来完毕的。

  正在模板上刻一系列宽窄分歧的两种线条构成的图案,该模板经投射造成的光平面和物体交友后造成的图样是一系列宽窄分歧的光条。正在模板上按二进制式样对图样举行编码。用“0”透露窄光条,用“1”透露宽光条。将通盘的光条按规律分组,每组对应一个序号,用一个二进制码透露每组的序号,该二进制码和该组的图案相对应。比如用三位二进制码透露每组的序号,序号为4的那一组用二进制码“100”透露,相应的线条图案为“宽”、“窄”、“窄”。假设用n位二进制码透露每组对应的序号,则线n个分组,于是最众可能对n.2n个光条举行编码。图4给出了一个用三位二进制编码的模板图样。

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