西克應用

概述

對于基于激光三角原理的3D線掃相機，傾斜相機進行掃描是常見的操作技巧，這種操作方式在某些場景下能帶來獨特的優勢，例如掃描有深槽孔洞或者多層結構的物體時，垂直掃描時可能因激光反射角度問題會導致數據不完整，傾斜角度可使激光線進入槽內，獲取完整的三維數據；對于高反光表面或黑色吸光材質，傾斜相機也有助于改善數據的信噪比，獲取更穩定的數據。但是傾斜后，相機的精度會受到不同程度的影響。本文以電子制造業的球柵陣列封裝（Ball Grid Array）檢測為例，介紹Ruler3000線掃3D相機傾斜掃圖優化過程。

SICK Ruler3002傾斜矯正

測量應用

一、檢測過程

檢測內容：BGA封裝；

檢測硬件：SICK相機Ruler3002，定制標定塊；

軟件：StreamSetup

相機架設：

工作距離取鏡頭到物體的距離

掃描圖像：

相機傾斜22°：

相機傾斜51°：

對比兩組圖片，可以看出相機傾斜安裝時，掃描的圖像會發生畸變:實物焊球是光滑的球面，掃描3D圖像中，圓頂有向上飛的形變。

二、原因解釋

我們的一體式相機都是采用“反向布置”（如圖）進行標定的，在其他架設下，會發生以下問題：1、Y 方向測量距離發生變化，測量值會隨著 Z 值的變化而變化 ；2、 Z 方向測量高度發生變化；需要使用矯正才能得到正確的結果。

校正操作：

選擇合適的定制Alignment標定塊，進行掃描存圖，使用西克官方軟件StreamSetup的校準界面按照引導輸入標定塊參數，程序自動估算出校正矩陣并生成得到.Json格式的校準文件，導入相機，矯正工作就完成了！

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三、校正后圖像

傾斜22°：

傾斜51°：

四、數據對比

剖面圖：

取27個BGA球面測做10次重復性測試，其重復性精度大部分在0.0005～0.001um范圍內，最大0.0027um。

五、結論

SICK 的新型 3D 視覺傳感器解決方案 Ruler3000 適用于各種工業應用。當相機安裝傾角引發時畸變時，通過我們的軟件標定的方法，可有效消除圖像的畸變問題，這一技術不僅確保了工業檢測、尺寸測量等場景的準確性，更為智能制造環節中的質量管控提供了可靠的視覺保障。