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基于Ranger3相機(jī)的激光鏡頭選型方法介紹

基于Ranger3相機(jī)的激光鏡頭選型方法介紹

2024/9/5 16:45:39

Ranger3 是SICK一款高速高精度分體式3D相機(jī),廣泛應(yīng)用于軌道交通、電子、輪胎等多個(gè)行業(yè)。因?yàn)槠渌俣瓤?、精度高、體積小巧、方便安裝而被廣大客戶所喜愛。

而它最大的特點(diǎn)其實(shí)是用戶可以依據(jù)需要的視野、景深、精度等進(jìn)行分體式搭建和封裝,讓它可以依據(jù)實(shí)際應(yīng)用場景進(jìn)行特殊打造。

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Ranger3相機(jī)是基于激光三角原理進(jìn)行3D成像的,故需要激光和鏡頭組成一個(gè)成像系統(tǒng)后進(jìn)行使用。而不同的激光、鏡頭以及相對位置調(diào)節(jié)即可組成各種應(yīng)用需求,這也要求用戶對激光、鏡頭選型以及整體搭建有一定了解。

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本文也將給大家介紹下基于Ranger3的激光和鏡頭如何選型。


Ranger3

使用搭建步驟  

在用戶使用Ranger3搭建之前必須確認(rèn)至少如下信息:

?需要的視野寬度;

?相機(jī)相對掃描物體的工作距離:景深和Z向精度當(dāng)然也非常重要,這個(gè)與相機(jī)和激光的相對位置關(guān)系,激光和鏡頭夾角等密切相關(guān),很大的景深還需改變芯片和鏡頭的夾角(沙姆角)。

具體的位置關(guān)系調(diào)節(jié)本文不詳細(xì)敘述,如需支持,可聯(lián)系SICK技術(shù)工程師。

常規(guī)Ranger3使用步驟如下:

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依據(jù)芯片尺寸信息、需要的中間視野、相機(jī)工作距離可以大致確定鏡頭的焦距(簡化為下圖所示的相似三角形計(jì)算)。

基于此焦距選擇近似的標(biāo)準(zhǔn)鏡頭焦距:焦距越大,視野越小。

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注:激光和相機(jī)之間的距離a,激光和鏡頭的夾角α,鏡頭和芯片的夾角β,這三個(gè)參數(shù)基本上可確定整體的架設(shè),其中激光可沿其軸線方向適當(dāng)移動(dòng)。

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實(shí)際搭建對應(yīng)效果,如不確定激光具體工作參數(shù)可先采用常規(guī)可調(diào)工作距激光進(jìn)行搭建,查看對應(yīng)的視野、景深等情況


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鏡頭選型

市面上各個(gè)廠家都有很多標(biāo)準(zhǔn)鏡頭可供選擇,基于Ranger3的鏡頭選型,絕大部分應(yīng)用場景可以采用市面上的標(biāo)準(zhǔn)鏡頭。

(注:每個(gè)廠商的標(biāo)準(zhǔn)鏡頭因?yàn)樵O(shè)計(jì)不太一樣,視野等效果會(huì)有一些差別,如果平替,可能結(jié)構(gòu)上需要進(jìn)行一些微調(diào)。)

鏡頭有很多參數(shù),有些參數(shù)是必須的,有些會(huì)影響測量精度,有些會(huì)影響對應(yīng)速度。用戶可依據(jù)各自實(shí)際需要確認(rèn)某些參數(shù)是否是必須的。鏡頭主要參數(shù)以及參數(shù)選擇如下:

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?特殊鏡頭應(yīng)用場景:非常小視野,特殊材料掃描等可能需要特殊鏡頭,如遠(yuǎn)心高倍鏡頭、長焦鏡頭等,在這里不做詳述。

對尺寸、工作距離、景深等要求比較苛刻的,則可能需要依據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行鏡頭定制。


激光選型 

市面上有些廠商也依據(jù)客戶的大部分需求提供了一些標(biāo)準(zhǔn)型激光,一般為聚焦位置可調(diào)的。但對應(yīng)的線寬、扇角、功率等參數(shù)無法調(diào)節(jié)。

基于Ranger3搭建出來的架構(gòu)是千差萬別,針對不同的場景,激光需要的參數(shù)基本都不一樣,故大多數(shù)情況下還是建議用戶依據(jù)需要的參數(shù)進(jìn)行特殊定制。

激光主要參數(shù)以及參數(shù)選擇如下:

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?特殊激光應(yīng)用的場景:比如超細(xì)激光,類平行激光等,其光學(xué)工藝也會(huì)不太一樣。可依據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行定制。一般激光會(huì)配合濾光片使用,避免其他光源對測量的干擾。

Ranger3通過選擇合適的鏡頭和激光即可進(jìn)行所需視野的架構(gòu)搭建,匹配各種不同的應(yīng)用場景。確定架構(gòu)、激光、鏡頭,用戶也可以快速封裝成自己的相機(jī)。當(dāng)然SICK也提供基于Ranger3的大多數(shù)視野場景的3D相機(jī),供用戶自行選擇。

審核編輯(
李娜
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