1. 性能指标

轮廓仪的性能指标包括扫描帧率、净距离、测量范围、重复精度、线性度和x轴分辨率z轴分辨率。扫描频率是指设备在单位时间内采集的图像数量；净距离是指被测物在测量范围内时，测量范围的上界与设备之间的距离，如下图所示；测量范围是设备可测量的深度范围；x轴分辨率是单条轮廓数据中相邻轮廓点的间距；z轴分辨率是测量范围中固定高度位置，测量范围上下界之间的高度差；Z轴重复精度是测量范围内对同一目标区域进行多次反复测量，测量结果的极差；Z轴线性度表示测量范围内被测物的测量值和真值的偏差。

图 1 测量范围

1. 测量原理

3D激光轮廓仪的测量原理是在光平面打在被测物体上，如下图所示，当物体发生运动，线激光解除表面发生变化时，线激光在相机中的成像位置会发生变化。不同的激光线成像位置即表示物理坐标系下不同的高度，通过传感器标定可以得到图像坐标系和物理坐标系之间的映射关系。在进行测量时得到激光线的图像坐标即可得到物理点的实际坐标。

图 2 测量原理

1. 产品功能

自动曝光：依据被测物表面的反射情况，可以通过自动曝光得到合适的曝光参数进行测量；

宽动态模式：相机支持宽动态图像处理模式，针对高反差材质的目标物，可精准提取三维轮廓，材质兼容性和场景适应性更强；

图 3 宽动态效果

数据填充：对测量的表面轮廓进行x/y方向的填充，得到更为完整的表面数据；

数据滤波：对测量数据进行均值/中值滤波，并且可以配置滤波窗口，得到更为稳定的测量数据；

图 4 滤波效果

系统标定：提供系统标定功能，得到测量系统坐标系与传感器坐标系之间的关系，支持进行静态标定、动态标定和旋转标定；

梯形标定块（平移系统）   圆锥标定块（旋转系统）

图 5 系统标定

图像拼接：将轮廓数据/亮度数据拼接成点云图/深度图，用于进行3D测量；比如测量平面段差，测量平面度，尺寸的重复精度等。

图 6 拼接效果

1. 使用案例

区域平整度测量，在深度图上划定测量区域，通过匹配算法定位测量区域，再使用测量功能测量目标区域的平整度。

图 7 测区域平整度测量

电池仓异物缺陷，在深度图上通过局部ROI的平面度进行电池仓异物缺陷检测，检测凸包以及凹坑等缺陷。

图 8 异物检测

螺钉孔位浮高测量，基于深度图进行尺寸的测量，选定螺钉孔位测量区域和底面区域进行段差测量，得到螺钉孔位的高度差。

图 9 螺钉空位浮高测量