轮廓模式下参数说明

本章参数为初级与专家下的全部参数。

亮度设置

该分组下的参数影响原始图像中激光线的亮度，从而影响轮廓线、强度图及深度图的质量。

  • 激光线中心的像素灰度值应在200~255之间。

  • 推荐的参数调节顺序为：曝光时间 > 模拟增益 > 数字增益或激光功率

曝光模式

参数说明

根据目标物体的颜色与材质，选择采集原始图像的曝光模式。

参数取值

  • 固定曝光（默认值）：常用于拍摄单一材质或颜色的物体。

  • HDR：适用于拍摄表面反射情况变化明显的目标物体。如包含多种材质或颜色的目标物体，或表面高度变化明显的目标物体。

调节说明

暂无

曝光时间

参数说明

设置采集原始图像的曝光时间。曝光时间影响原始图像中激光线的亮度与宽度，以及轮廓测量仪的最大扫描速率。

  • 曝光时间值越大，激光线越亮、越宽，扫描越慢。

  • 曝光时间值越小，激光线越暗、越窄，扫描越快。

参数取值

  • 值范围：4~5200μs

  • 默认值：20μs

调节说明

  • 易反光物体与浅色物体使用较小曝光；不易反光物体与深色物体使用较大曝光。

  • 如未采集到原始图像或激光线过暗，需调大曝光时间；如激光线过亮或过宽，需调小曝光时间。

  • 激光线最亮的像素，灰度值应在200~255之间。移动光标至任一像素上，可在图像显示区右下角查看该像素的灰度值。

  • 如需提升最大扫描速率，可调小该参数并调大模拟增益。

  • 如该参数已达最大值，但激光线仍太暗，请调大模拟增益；如该参数已达最小值，但激光线仍太亮，请调小激光功率。

可在数据查看区的右上角查看当前参数设置下的最大扫描速率。

其他条件相同，曝光时间不同的原始图像对比图如下所示：

曝光时间40μs

exposure time 40

曝光时间200μs

exposure time 200

曝光时间1500μs

exposure time 1500

模拟增益

参数说明

用于提升原始图像的亮度，但将引入噪点。

  • 该参数越大，获取的原始图像的灰度值将越大，同时增加的噪点也越多；

  • 该参数越小，获取的原始图像的灰度值将越小，同时增加的噪点也越少。

参数取值

LNX-8030

LNX-8080

LNX-8300

  • 1.0×（默认值）

  • 1.3×

  • 2.0×

  • 3.0

  • 1.0（默认值）

  • 1.3

  • 1.9

  • 2.8

  • 5.5

调节说明

  • 激光线较暗时，可调大该参数，以增加激光线的亮度。

  • 如需提升轮廓测量仪的扫描速率，可以减小曝光时间，并调大该参数，以弥补激光线的亮度。

  • 如该参数已达最大值，但激光线仍太暗，请调节数字增益或激光功率。

  • 该参数将削弱动态范围，因此该参数过大时，将导致HDR效果变差。

    • LNX-8030：模拟增益小于2.0时，HDR效果较好；模拟增益大于等于2.0时，HDR效果变差。

    • LNX-8080 & LNX-8300：模拟增益小于1.9时，HDR效果较好；模拟增益大于等于1.9时，HDR效果变差。

其他条件完全相同，模拟增益不同的原始图像对比图如下所示：

模拟增益

图示

1.0

analog gain 1.0

2.8

analog gain 2.8

数字增益

数字增益与模拟增益相比，增加的噪点较多。调节激光线亮度时，如模拟增益已达到最大值，但激光线仍旧较暗，再使用数字增益。

该参数为专家级别下的参数。

参数说明

用于提升原始图像的亮度，但将引入较多噪点。

  • 该参数越大，获取的原始图像的灰度值将越大，同时增加的噪点也越多；

  • 该参数越小，获取的原始图像的灰度值将越小，同时增加的噪点也越少。

参数取值

  • 值范围：0~16

  • 默认值：0

调节说明

如模拟增益已达最大值，但激光线仍太暗，可调大该参数。

其他条件完全相同，数字增益不同的原始图像对比图如下所示：

数字增益

图示

0

digital gain 0

5

digital gain 5

激光功率

参数说明

设置激光发射器发射激光的功率，影响所发射激光的亮度，进而影响原始图像中激光线的亮度。

  • 激光功率越大，激光线越亮、越宽。

  • 激光功率越小，激光线越暗、越窄。

参数取值

  • 值范围：0~100

  • 步长：10

  • 默认值：80

调节说明

如物体反光或颜色浅，可调低激光功率以降低激光线亮度；反之，可调高激光功率来提升激光线亮度。
同样功率下，每台轮廓测量仪的激光亮度不完全一致。请根据各设备的实际情况进行调节。

其他条件完全相同，激光功率不同的原始图像对比图如下所示：

激光功率

图示

50

laser power 50

100

laser power 100

超时时间

参数说明

设置数据采集的超时时间。触发采集后，如软件在设置的超时时间内没有接收到数据，将自动停止当前轮次的采集。

参数取值

  • 值范围：100~60000ms

  • 默认值：2000ms

调节说明

无

感兴趣区域

设置感兴趣区域。

Z方向感兴趣区域

设置Z方向感兴趣区域，可减少需要处理的数据量，提升最大扫描速率。

参数说明

设置Z向感兴趣区域，对原始图像进行裁剪。

参数取值

  • 1（默认值）：Z向的全部区域。

  • 1/2：Z向区域的二分之一。

  • 1/4：Z向区域的四分之一。

  • 1/8：Z向区域的八分之一。

  • 1/16：Z向区域的十六分之一。

调节说明

感兴趣区域位于原始图像Z向的中心区域。

如下图所示，黑色区域代表感兴趣区域。

1 1/2 1/4

full image height

2 image height

4 image height

轮廓线提取

该分组下的参数影响从原始图像中提取轮廓线的过程。

  1. 根据最小灰度值筛选出有效像素，并计算出激光线的每列像素的提取点。

  2. 根据激光线最小/最大宽度和提取点最小/最大强度，从各列像素中筛选出符合要求的提取点。

  3. 最后根据提取点选择，从包含多个提取点的像素列中选择最终提取点，并组成轮廓线。

最小灰度

参数说明

设置原始图像中有效像素的最小灰度值。灰度值小于该值的像素将被视为无效像素，不参与提取点提取。

移动光标至任一像素上，可在图像显示区右下角查看该像素的灰度值。

参数取值

  • 值范围：5~250

  • 默认值：50

调节说明

  • 调节该参数可以控制激光线有效像素区域的宽度。最小灰度越小，保留的有效像素越多，但提取点提取时噪点也越多；最小灰度越大，保留的有效像素越少，但提取点提取时噪点也越少。

  • 该参数过大或过小均将影响轮廓线的提取。

  • 最小灰度小于提取点最小强度。调大该参数时，提取点最小强度同步更新，且提取点最小强度等于最小灰度+1；调小该参数时，提取点最小强度不变。

其他条件完全相同的情况下，最小灰度对提取点的影响如下图所示：

模拟增益

图示

20

gray 20

50

gray 50

70

gray 70

提取点最小/最大强度

提取点强度

提取点强度为该激光线在该列所有有效像素灰度的平均值。以下图为例，所选列共有4个有效像素，则该列提取点的强度为这4个有效像素灰度的平均值。

intensity explanation

提取点最小强度与提取点最大强度共同确定提取点的有效强度，排除不符合要求的提取点。

  • 提取点最小强度 < 提取点强度 < 提取点最大强度，保留提取点；

  • 提取点强度 > 提取点最大强度 或 提取点强度 < 提取点最小强度，排除提取点。

最小强度与最大强度对提取点的影响，如下图所示：

提取点强度

图示

31~255

intensity 31

51~255

intensity 51

71~255

intensity 71

提取点最小强度

参数说明

设置提取点的最小强度。提取点强度小于该值时，将被排除。

参数取值

  • 值范围：6~254

  • 默认值：51

调节说明

该参数用于去除多重反射引起的杂散光。因杂散光产生的激光线，其提取点的强度往往较低，通过设置合适的提取点最小强度，可排除这些提取点。

提取点最大强度

参数说明

设置提取点的最大强度。提取点强度大于该值时，将被排除。

参数取值

  • 值范围：7~255

  • 默认值：205

调节说明

设置合适的提取点最大强度，可排除因镜面反射产生的异常亮点。

激光线最小/最大宽度

激光线宽度

激光线宽度为激光线每一列像素的属性，即该列像素中有效像素的个数。

下图所选列像素的宽度为4。

intensity explanation

激光线最小宽度与激光线最大宽度共同确定激光线宽度范围，排除宽度不符合要求的列的提取点。

  • 激光线最小宽度 < 激光线宽度 < 激光线最大宽度，保留提取点；

  • 激光线宽度 > 激光线最大宽度 或 激光线宽度 < 激光线最小宽度，排除提取点。

激光线最小宽度与激光线最大宽度对提取点的影响，如下图所示：

激光线宽度

图示

2~15

width 2 15

4~15

width 4 15

激光线最小宽度

参数说明

设置激光线的最小宽度。如激光线某列像素的宽度小于该值，则该激光线的该列像素的提取点会被排除。

参数取值

  • 值范围：0~63

  • 默认值：2

调节说明

设置合适的激光线最小宽度，可排除由因杂散光或多重反射产生的过宽或过窄激光线。

激光线最大宽度

参数说明

设置激光线的最大宽度。如激光线某列像素的宽度大于该值，则该激光线的该列像素的提取点会被排除。

参数取值

  • 值范围：1~64

  • 默认值：15

调节说明

设置合适的激光线最大宽度，可排除由因杂散光或多重反射产生的过宽或过窄激光线。

提取点选择

经过前述参数筛选后，如激光线中仍包含多个提取点，将根据此处设置的提取策略选择出该列最终的提取点。

参数说明

原始图像某列像素中包含多个提取点时，可通过设置该参数选择最终提取点。

参数取值

  • 强度最大（默认值）：选择强度最大的提取点作为最终提取点。

  • 近侧：选择Z值最小的提取点作为最终提取点。

  • 远侧：选择Z值最大的提取点作为最终提取点。

  • 无效：将该列像素视为无效，轮廓线中该列为空缺。通常用于情况过于复杂导致无法辨别的场景。

调节说明

暂无

轮廓线处理

该分组下的参数对提取的轮廓线进行处理，提升轮廓线的质量。

滤波器

参数说明

设置滤波器的类型。对轮廓线进行滤波，可减少噪点、使轮廓线更平滑。

参数取值

  • 无：默认值。不进行滤波，轮廓线中不存在明显噪点时使用。

  • 均值滤波：进行不保持边缘的均值滤波。平滑效果好，但是可能使物体边缘等深度变化大的特征失真。不存在深度变化较大的特征时使用。选择该值时，需设置均值滤波器窗口尺寸。

  • 均值滤波（边缘保持）：进行保持边缘的均值滤波。可保留物体边缘等深度变化大的特征，但物体边缘处的平滑效果稍差。存在深度变化较大的特征时使用。选择该值时，需设置均值滤波器窗口尺寸。

  • 中值滤波：进行中值滤波，适用于减少深度值与其两侧的点相差较大的噪点。选择该值时，需设置中值滤波器窗口尺寸。

调节说明

暂无

均值滤波器窗口尺寸

参数说明

设置均值滤波器的窗口尺寸。

滤波器为均值滤波或均值滤波（边缘保持）时，需设置该参数。

参数取值

  • 2

  • 4

  • 8

  • 16

  • 32

  • 64

调节说明

滤波器窗口尺寸越大，平滑程度越高，但也可能导致物体特征失真。

中值滤波器窗口尺寸

参数说明

设置中值滤波器的窗口尺寸。窗口尺寸越大，减少的噪点越多。

滤波器为中值滤波时，需设置该参数。

参数取值

  • 3

  • 5

  • 7

  • 9

调节说明

滤波器窗口尺寸越大，平滑程度越高；滤波器窗口尺寸越小，平滑程度越低。

空缺填充

参数说明

  • 设置轮廓线中可被填充的空缺大小。

    • 轮廓线中的连续无提取点个数 < 空缺填充值，进行填充，填充数据根据空缺两侧的数据点差值计算（即基于线性插值法计算）。

    • 轮廓线中的连续无提取点个数 > 空缺填充值，不进行填充。

参数取值

  • 值范围：0~16

  • 默认值：0

调节说明

  • 该参数对于小范围的连续无效点区域有较好的填充效果，最大可填充16个连续的无效点。

  • 轮廓线中存在缺失点时，可使用该功能，减少点云中的缺失点，进而减少对项目测量的影响。

以下图为例，空缺填充值为5时，轮廓线中的连续缺失小于等于5的部分，均将被填充；大于5的部分，未被填充。

未填充前

padding before

填充后

padding after

掩膜

掩膜工具用于遮盖原始图像中的噪点。掩膜工具可用于制作矩形掩膜和多边形掩膜，以下将分别进行介绍。

设置矩形掩膜步骤

请执行以下步骤设置矩形掩膜：

  1. 双击编辑，进入掩膜工具页面。

  2. 在左侧工具栏中选择矩形掩膜工具，在图像显示区域绘制掩膜。单击鼠标左键，确认掩膜的起点；移动鼠标后再次单击鼠标左键，掩膜绘制完成。

  3. （可选）如需修改掩膜，选择左侧工具栏中的矩形掩膜工具，再选中需修改的掩膜，修改即可。

  4. 重复步骤2，添加更多掩膜。

  5. 掩膜添加完成后，单击确定，设置完成并退出该页面。

  6. 轮廓模式下，切换至原始图像，单击采集按钮采集图像，掩膜生效。

设置多边形掩膜步骤

请执行以下步骤设置多边形掩膜：

  1. 双击编辑，进入掩膜工具页面。

  2. 在左侧工具栏中选择多边形掩膜工具，在图像显示区域绘制掩膜。单击鼠标左键添加锚点。全部锚点添加完成后，单击Enter或鼠标右键，掩膜绘制完成。

    制作多边形掩膜时，重合区域会清空。

  3. （可选）如需修改掩膜，选择左侧工具栏中的选择多边形掩膜工具，再选中需修改的掩膜，修改即可。

    • 选中多边形掩膜中的锚点，可以移动锚点位置来修改掩膜。

    • 在多边形

  4. 重复步骤2，添加更多掩膜。

  5. 掩膜添加完成后，单击确定，设置完成并退出该页面。

  6. 轮廓模式下，切换至原始图像，单击采集按钮采集图像，掩膜生效。

校正

倾斜校正

轮廓测量仪X轴方向倾斜，将导致获取到的轮廓线相同高度点的深度值不同。该工具用于校正轮廓线，将轮廓线校正至水平方向或指定方向。

该工具需在轮廓模式下使用。

说明

轮廓测量仪X轴方向倾斜，将导致获取到的轮廓线中相同高度点的深度数据不同。如下图所示：

水平 非水平

轮廓测量仪角度

camera horizontal line

camera tilt 1

camera tilt 2

采集到的轮廓线

capture image 1

capture image 2

capture image 3

由上图可知，轮廓测量仪X轴方向倾斜时，轮廓线中相同高度的点的深度数据不同。这将影响到后续深度图的可读性。因此，切换至扫描模式前，需将轮廓线校正至水平方向。

校正步骤

请执行以下步骤，进行倾斜校正。

  1. 双击编辑，进入倾斜校正页面。

  2. 在Target Tilt Degrees中输入需要校正的方向。默认值为0°，即将轮廓线校正至水平方向。

    在Calculation Results中可查看轮廓线实际旋转的角度。

  3. 设置ROI1与ROI2的宽度与位置。

    需确认两个ROI内的所有点在同一高度。ROI的区域可以重合。

  4. ROI修改完成后，轮廓线将自动校准。

    蓝色轮廓线为校正前数据，绿色轮廓线为校正后数据。

  5. 单击保存，修改完成并退出当前页面。

  6. 重新采集图像，并切换至轮廓线进行查看。此时的轮廓线为校正后的轮廓线。

高度校正

高度校正

目标物体的尺寸固定，但是使用轮廓测量仪获取的数据可能与实际尺寸存在偏差。该工具用于校正目标物体的测量高度。该工具需在轮廓模式下使用。

说明

目标物体的尺寸固定，选择目标物体的测量面与基准面后，测量面与基准面的高度差也是固定的。

使用轮廓测量仪获取的高度数据与实际存在偏差，可通过缩放，使获取到的高度数据与实际高度保持一致。

实际高度差

测量高度差

actual height

measure height

准备工作

选择用于计算高度差的测量面与基准面，并确认目标物体测量面与基准面的实际高度差。

校正步骤

请执行以下步骤，进行高度校正。

  1. 双击编辑，进入高度校正页面。

  2. 根据确认的测量面与基准面设置ROI1与ROI2。

    测量面与基准面

    设置ROI

    measurement 1

    measurement 2
    ROI中的数据不可超出测量面或基准面的范围。

  3. 在Target Tilt Height的Height Before Correction中输入目标物体的高度差。

    Height Before Correction自动获取。

  4. 以上设置完成后，将自动校准轮廓线。

    蓝色轮廓线为校正前数据，绿色轮廓线为校正后数据。

  5. 单击保存，修改完成。

  6. 重新采集图像，并切换至轮廓线进行查看。此时的轮廓线为校正后的轮廓线。