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同轴和双轴线光谱原理和应用差别分析
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2025-01-23 16:38:35来源: 中国机器视觉网

同轴和双轴线光谱的原理

两种技术的核心原理都是基于光谱共焦原理。光源发出宽光谱的复色光,经过色散镜头后,不同波长的光会聚焦在不同的轴向位置。当光照射到被测物体表面后反射回来,只有满足共焦条件、聚焦在被测物体表面的特定波长的光能够被接收和检测。通过分析接收到的光的波长信息,就可以推算出被测物体的位置或形貌信息。

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但是它们在光路上又完全不同:

双轴线共焦:光源端的发送光纤和光谱仪端的接收光纤是独立分开的。这种结构下,测量光和反射光的传播路径不完全相同,双轴线共聚焦仅从很小的区域采集特定聚焦反射光,能得到更尖锐的峰值,并且在测量亮度变化界面,哑光和粗糙物体表面不易产生假信号,不易形成毛刺,但是在测量过程中可能会受到被测物体的倾斜、翘曲等因素的影响,会形成盲区。

同轴线共焦:测量光和反射光沿相同的路径传播,即采用同轴结构设计。这种结构可以避免出现遮挡盲区的问题,并且对于被测物的倾斜或翘曲情况有更好的适应性,即使被测物存在这些情况,也能保证较高的测量精度。

同轴和双轴线光谱的优缺点和应用

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双轴线光谱Gocator 5500和同轴线光谱Gocator 4000

Gocator 5500 系列:


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Gocator 4000 系列:

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案例分析

金线检测

Gocator 5512成像:

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Gocator 4010成像:

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当使用同轴Gocator 4010采集图像时,因金线是细长且表面光滑物体,其边缘反射光角度不同。左边边缘反射光在探测器成一像点,右边边缘反射光成另一像点,中间部分反射光成像位置在两者之间,故同轴拍摄金线会呈现V字形。这种情况对后续算法处理要求较高,难度较大。

双轴Gocator 5512线共焦相机由于光源和探测器之间的夹角,反射或散射的光线在成像时会产生不同的投影效果。拍摄到的金线图像不会形成V字形,而是呈现出更为平滑或均匀的轮廓

★划重点:在金属线检测中,使用Gocator 5512金线线条呈现效果比Gocator 4010好。

焊印缺陷检测

拍图方案一:

Gocator 5516测试时,由于光谱反射原因,导致有些焊印在扫描时会拍到焊印下面的铝片,导致高度值不真实。

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5516成像效果:

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4020成像效果:

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★划重点:拍摄凹陷的目标物,使用Gocator 4000系列比Gocator 5500 系列成像效果好。