扫描模式

本章介绍扫描模式下的参数。

触发设置

选择触发源并设置相关参数。

关于扫描模式下触发轮廓测量仪采集数据的方式,请参考触发数据采集的方式触发数据采集的流程

数据采集触发源

参数说明

选择触发数据采集的信号来源。一轮数据采集将扫描多行数据,生成多条轮廓线,并使用轮廓线数据生成一张强度图和深度图。

可见级别

初级、专家、大师

参数取值

  • 外部触发

  • 软触发(默认值)

调节说明

需由外部输入信号触发数据采集时,请选择外部触发。否则,请选择软触发

行扫描触发源

参数说明

选择触发扫描一行数据的信号来源。

可见级别

初级、专家、大师

参数取值

  • 编码器(默认值)

  • 固定频率

调节说明

  • 需由编码器触发扫描时,请选择编码器

  • 需按固定频率触发扫描时,请选择固定频率

请根据所用的触发方式组合设置数据采集触发源行扫描触发源

选择不同选项后,触发设置分组中将显示不同的参数供调节:

请根据所用的触发方式组合设置数据采集触发源行扫描触发源

编码器:触发方向

参数说明

选择触发扫描的编码器运动方向。

可见级别

初级、专家、大师

参数取值

  • A相在前:编码器的A相信号在前时,触发扫描。

    leading a

  • B相在前:编码器的B相信号在前时,触发扫描。

    leading b

  • 双向(默认值):编码器A相信号或B相信号在前时,均触发扫描。

调节说明

根据编码器输出的信号和目标物体相对轮廓测量仪的移动方向调节。

编码器:触发信号计数模式

参数说明

设置每个编码器信号周期中计数的信号个数。计数的信号用于触发扫描(即触发信号)。

编码器每个信号周期中包含4个信号,如下图所示。

encoder period

可见级别

初级、专家、大师

参数取值

  • 1×(默认值):每个信号周期有1个信号进行计数。

  • 2×:每个信号周期有2个信号进行计数。

  • 4×:每个信号周期有4个信号进行计数。

调节说明

  • 该参数与触发间隔共同决定触发扫描的频率。如触发扫描的频率大于轮廓测量仪的最大扫描速率,将导致部分数据丢失。请参考部分数据丢失解决该问题。

    在数据查看区右上角可确认轮廓测量仪当前的最大扫描速率。
  • 该参数与触发间隔共同决定扫描数据的Y轴分辨率,进而影响扫描精度及强度图和深度图的宽高比。详见扫描数据的Y轴分辨率

  • 如需扫描数据的Y轴分辨率与X轴分辨率一致,请通过触发间隔计算器调节触发间隔(可能影响触发信号计数模式的值)。

编码器:触发间隔

参数说明

设置扫描一行数据所需的触发信号个数。

可见级别

初级、专家、大师

参数取值

  • 值范围:1~65535

  • 默认值:

    • LNX-8030:2

    • LNX-8080:6

    • LNX-8300:13

调节说明

  • 该参数与触发信号计数模式共同决定触发扫描的频率。如触发扫描的频率大于轮廓测量仪的最大扫描速率,将导致部分数据丢失。请参考部分数据丢失解决该问题。

    在数据查看区右上角可确认轮廓测量仪当前的最大扫描速率。
  • 该参数与触发信号计数模式共同决定扫描数据的Y轴分辨率,进而影响扫描精度及强度图和深度图的宽高比。详见扫描数据的Y轴分辨率

  • 如需扫描数据的Y轴分辨率与X轴分辨率一致,请通过触发间隔计算器调节触发间隔

使用触发间隔计算器

使用触发间隔计算器,可计算出使扫描数据Y轴分辨率与X轴分辨率一致的触发间隔值,从而获得宽高比符合实际物体的强度图和深度图。

请执行以下步骤使用触发间隔计算器计算触发间隔值:

  1. 双击触发间隔右侧的计算,打开触发间隔计算器

  2. 输入编码器分辨率的值:编码器分辨率为下图中每个信号对应的目标物体相对轮廓测量仪的移动距离,单位为μm。

    encoder period
  3. 单击应用,关闭当前窗口。在扫描模式下,重新采集数据,并确认强度图和深度图的宽高比。

    • 如果宽高比符合实际物体,调节完成。

    • 如果宽高比仍不符合实际物体,请执行下一步。

  4. 确认触发信号计数模式的设置值:

    • 如为,请执行步骤5。

    • 如为,请执行步骤8。

  5. 双击触发间隔右侧的计算,打开触发间隔计算器

  6. 触发信号计数模式调大。

  7. 单击应用,关闭当前窗口。在扫描模式下,重新采集数据,并确认强度图和深度图的宽高比。

    • 如果宽高比符合实际物体,调节完成。

    • 如果宽高比仍不符合实际物体,请重复步骤4。

  8. 根据强度图和深度图的宽高比,微调触发间隔下的当前值

    • 如图像相对实际物体被压缩,将当前值调大1。

    • 如图像相对实际物体被拉伸,将当前值调小1。

  9. 在扫描模式下,重新采集数据,并确认强度图和深度图的宽高比。

    • 如果宽高比符合实际物体,调节完成。

    • 如果宽高比仍不符合实际物体,请重复步骤8。

固定频率:触发频率

参数说明

行扫描触发源固定频率时,设置触发轮廓测量仪扫描的固定频率。

可见级别

初级、专家、大师

参数取值

  • 值范围:2Hz~当前最大扫描速率

    在数据查看区右上角可确认轮廓测量仪当前的最大扫描速率。
  • 默认值:1000Hz

调节说明

  • 该参数决定扫描数据的Y轴分辨率。请根据对Y轴分辨率的需求调节。

  • 如需扫描数据的Y轴分辨率与X轴分辨率一致,请根据以下公式计算合适的触发频率值:

    触发频率 = 目标物体相对轮廓测量仪的移动速度(μm/s) ÷ X轴分辨率

扫描设置

设置其他影响扫描过程的参数。

扫描行数

参数说明

设置生成一张强度图/深度图所需的轮廓行数。

可见级别

初级、专家、大师

参数取值

  • 值范围:16~20000

  • 默认值:5000

调节说明

应保证设置值可完整覆盖一个目标物体。可参考以下公式计算:

扫描行数 = 目标物体的长度(μm) ÷ 扫描数据的Y轴分辨率(μm)

设置值应略大于计算值。

超时时间

参数说明

设置数据采集的超时时间。触发数据采集后,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数据采集。

可见级别

初级、专家、大师

参数取值

  • 值范围:100~60000ms

  • 默认值:4000ms

调节说明

根据实际需求调节。

曝光延迟

参数说明

设置轮廓测量仪发射激光到开始曝光之间的延迟时间。

曝光延迟越大,原始图像中激光线的亮度越稳定,强度图和深度图质量越稳定,但将降低最大扫描速率。

可见级别

大师

参数取值

  • 值范围:1~2600μs

  • 默认值:5μs

调节说明

如获取的数据质量不稳定(如同一物体同一位置的深度值波动较大),可适当调大该参数的值。

点云分辨率

查看点云X轴分辨率和设置点云Y轴分辨率。

X轴分辨率

参数说明

显示X方向的分辨率,即激光线线长方向上相邻两点之间的距离。

该参数为只读参数,不可调节。

可见级别

初级、专家、大师

参数取值

  • LNX-8030:9.0μm

  • LNX-8080:23.5μm

  • LNX-8300:105.0μm

Y轴分辨率

参数说明

设置Y方向的分辨率,即目标物体运动方向上相邻两点之间的距离。

可见级别

初级、专家、大师

参数取值

  • 默认值:

    • LNX-8030:9.0μm

    • LNX-8080:23.5μm

    • LNX-8300:105.0μm

调节说明

该参数仅影响点云的Y轴分辨率。如点云中在Y轴上相邻两点的距离小于实际距离,请调大该参数;反之,请调小该参数。

其他条件完全相同,Y轴分辨率不同的点云对比图如下所示:

Y轴分辨率:12μm Y轴分辨率:23.5μm Y轴分辨率:35μm

y resolution 18

y resolution 23.5

y resolution 30

掩膜

参数说明

使用掩膜遮挡不需要的数据,如噪声、因多重反射产生的激光线等。

可见级别

初级、专家、大师

参数取值

启用掩膜

  • True:应用已添加的掩膜。

  • False:不应用已添加的掩膜。

调节说明

双击编辑,打开掩膜工具窗口。详细操作说明见下方的使用掩膜工具

使用掩膜工具

通过掩膜工具,可添加、编辑和删除掩膜。

添加掩膜

请执行以下步骤添加掩膜:

  1. 在左侧工具栏中选择合适的掩膜工具:

    • rectangle:用于添加矩形掩膜。

    • polygon:用于添加多边形掩膜。

  2. 在原始图像上确认需遮挡的数据位置,并绘制掩膜:

    • 矩形掩膜:按住鼠标左键并拖拽。

    • 多边形掩膜:单击鼠标左键添加多边形掩膜的顶点。添加完所需顶点后,按Enter键或单击鼠标右键完成绘制。

      多边形掩膜中,重叠的区域不生效:

      overlapped mask
      • 单击上方的重新采集,可以重新采集添加掩膜后的原始图像,确认遮挡效果。

      • 如掩膜的位置、形状或大小不合适,可编辑掩膜删除掩膜

  3. 所有掩膜添加完成后,单击应用,关闭当前窗口。

    单击应用后,启用掩膜参数的值将自动变为True。如不需要应用掩膜,请将该参数的值改为False

编辑掩膜

如掩膜的位置、形状或大小不合适,请执行以下步骤编辑掩膜:

  1. 在左侧工具栏中单击 selection

  2. 选中需编辑的掩膜后,进行所需的调节:

    • 移动掩膜位置:选中掩膜并拖拽。

    • 调整矩形掩膜的大小:选中矩形掩膜的一个顶点并拖拽。

    • 调整多边形掩膜的形状:

      • 移动已有顶点:选中多边形掩膜的一个顶点并拖拽。

      • 增加新顶点:在多边形掩膜的一个边上左键单击。

      • 删除已有顶点:选中多边形掩膜的一个顶点并右键单击。

        单击上方的重新采集,可以重新采集编辑掩膜后的原始图像,确认遮挡效果。
  3. 所有编辑完成后,单击应用,关闭当前窗口。

    单击应用后,启用掩膜参数的值将自动变为True。如不需要应用掩膜,请将该参数的值改为False

删除掩膜

请执行以下步骤删除不合适的掩膜:

  1. 在右边栏的掩膜列表中选中需删除的掩膜,并单击 delete

    如需删除所有掩膜,可单击掩膜列表右侧的清空
  2. 在弹出的窗口中单击确定,删除掩膜。

    单击上方的重新采集,可以重新采集删除掩膜后的原始图像,确认遮挡效果。
  3. 删除完成后,单击应用,关闭当前窗口。

    单击应用后,启用掩膜参数的值将自动变为True。如不需要应用掩膜,请将该参数的值改为False

校正

该分组中的参数用于校正轮廓线的倾斜角度和高度误差。

倾斜校正

参数说明

校正轮廓线的倾斜角度,该倾斜角度由轮廓测量仪绕Y轴的旋转导致。

可见级别

初级、专家、大师

参数取值

启用倾斜校正

  • True:将倾斜校正结果应用至轮廓线。

  • False:不将倾斜校正结果应用至轮廓线。

倾斜校正角度

  • 值范围:-90°~90°

  • 默认值:0°

调节说明

详细操作说明见下方的进行倾斜校正

进行倾斜校正

该工具用于校正轮廓线的倾斜角度,该倾斜角度由轮廓测量仪绕Y轴的旋转导致。

如下图所示,轮廓测量仪绕Y轴的旋转,会导致采集的轮廓线的倾斜角度与实际不符。

无旋转

绕Y轴旋转

轮廓测量仪

camera horizontal line

camera tilt 1

camera tilt 2

采集的轮廓线

capture image 1

capture image 2

capture image 3

使用前提

进行倾斜校正需满足以下前提:

  • 推荐使用表面包含平整区域的目标物体。

  • 可采集到该平整区域较完整的轮廓线。如轮廓线不完整,请先参考轮廓模式调节其他参数。

  • 应保持目标物体相对轮廓测量仪静止不动,并采集目标物体上平整区域的轮廓线。

操作步骤

请执行以下步骤进行倾斜校正:

  1. 双击倾斜校正右侧的编辑,打开倾斜校正窗口。

  2. 选中检测区域并拖拽,调节检测区域的位置。调节时,应满足以下标准:

    两个检测区域框选的轮廓线,应对应目标物体上位于同一平面的两个位置。请参考以下示例:

    目标物体 tilt correction target object

    检测区域

    正确

    错误

    tilt correction detection areas 1

    tilt correction detection areas 4

    tilt correction detection areas 2

    tilt correction detection areas 3

    检测区域可以重叠。
  3. 选中检测区域后,拖拽其上的锚点,调节检测区域的宽度。调节时,请参考以下标准:

    在满足上一条标准的基础上,检测区域可以尽可能宽,以提供更多的数据用于倾斜校正。

  4. 倾斜角度下的期望倾斜角度中,输入检测区域中的轮廓线在校正后应达到的角度。

    正值为逆时针旋转,负值为顺时针旋转。可输入的值范围为-45°~45°。
    期望倾斜角度的输入示例

    如下图所示的目标物体放置在水平面上:

    tilt target object angle

    检测区域位置不同时,应输入的期望倾斜角度如下:

    检测区域 期望倾斜角度

    tilt correction detection areas 1

    tilt correction detection areas 4

    30°

  5. 单击校正,左侧图像区中的绿线代表校正后旋转至期望倾斜角度的轮廓线。确认该轮廓线是否符合要求:

    • 如符合要求,单击应用,将应用倾斜校正结果并关闭当前窗口。

    • 如不符合要求,请重复步骤2至5。

  6. 在轮廓模式下重新采集数据,并切换至轮廓线,查看校正效果。

高度校正

参数说明

校正轮廓线中的高度误差,该误差由轮廓测量仪绕X轴的旋转导致。

可见级别

初级、专家、大师

参数取值

启用高度校正

  • True:将高度校正结果应用至轮廓线。

  • False:不将高度校正结果应用至轮廓线。

高度校正比例

  • 值范围:0.1~8.0

  • 默认值:1

调节说明

详细操作说明见下方的进行高度校正

进行高度校正

该工具用于校正轮廓线中的高度误差,该误差由轮廓测量仪绕X轴的旋转导致。

如下图所示,轮廓测量仪绕X轴的旋转,会导致采集的轮廓线中两处的高度差与实际不符。

无旋转 绕X轴旋转

轮廓测量仪

profiler vertical

profiler leaning 1

采集的轮廓线

height correction profile 1

height correction profile 2

使用前提

进行高度校正需满足以下前提:

  • 推荐使用量块等尺寸已知且表面平整的目标物体,并将目标物体置于水平面上。

  • 可采集到目标物体较完整的轮廓线。如轮廓线不完整,请先参考轮廓模式调节其他参数。

  • 应保持目标物体相对轮廓测量仪静止不动。

  • 确定用于计算高度差的两个表面(如量块上表面和放置量块的水平面),并确定两个表面的实际高度差。

操作步骤

请执行以下步骤进行高度校正:

  1. 双击高度校正右侧的编辑,打开高度校正窗口。

  2. 选中检测区域并拖拽,调节检测区域的位置。调节时,应满足以下标准:

    两个检测区域框选的轮廓线,应分别对应用于计算高度差的两个表面。

    用于计算高度差的两个表面

    height correction target object

    检测区域

    正确

    错误

    height correction detection areas 1

    height correction detection areas 2

    height correction detection areas 3

  3. 选中检测区域后,拖拽其上的锚点,调节检测区域的宽度。调节时,请参考以下标准:

    在满足上一条标准的基础上,检测区域可以尽可能宽,以提供更多的数据用于高度校正。

  4. 高度差下的实际高度差中,输入两个表面的实际高度差。

    实际高度差的最小值为0.01mm,最大值为轮廓测量仪的Z轴测量范围。
  5. 单击校正,左侧图像区中的绿线代表经高度校正后的轮廓线。确认该轮廓线是否符合要求:

    • 如符合要求,单击应用,将应用高度校正结果并关闭当前窗口。

    • 如不符合要求,请重复步骤2至5。

  6. 在轮廓模式下重新采集数据,并切换至轮廓线,查看校正效果。