應用分享 | 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??；

■鋼鐵產(chǎn)品尺寸規(guī)格多，檢測系統(tǒng)的搭建需適應不同規(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，無法獲得關聯(lián)特征準確位置關系的問題；

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，將會產(chǎn)生干涉，影響圖像質量，為解決這一問題，SICK提供以下四種方法：

■激光頻閃+曝光延時：設置相機的曝光延時參數(shù)，同時設置激光的頻閃，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，并設置相機的ROI，使其僅對該相機對應的激光照射區(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服務支持。

更多Easy Ranger相關細節(jié)

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