工作原理
穹顶光光度立体成像系统的核心在于"多角度照明+表面法向量重建"。
- 穹顶结构设计:系统采用半球形或穹顶形光源结构,内部集成多个独立可控的LED分区,形成一个均匀的照明环境。
- 多角度频闪照明:控制器按预设序列快速触发不同分区的LED灯组,从不同方向对物体表面进行照明。
- 同步图像采集:面阵相机在每次光源切换时同步采集图像,获得同一物体在不同光照角度下的多张图像。
- 光度立体算法:通过分析物体表面在不同光照下的反射强度变化,计算出每个像素点的表面法向量,进而重建出表面的三维形貌信息。
- 多维图像输出:系统可同时输出法向量图、高度图、反照率图等多种维度的图像,满足不同检测需求。
核心优势
卓越的高反光表面检测能力
- 痛点:传统光源在检测镜面金属、抛光表面时,容易产生强烈反光和光晕,掩盖真实缺陷。
- 我们的方案:穹顶光的半球形结构提供了近乎360°的均匀照明环境,有效消除了镜面反射的干扰。无论物体表面多么光亮,系统都能稳定捕捉到表面的微观形貌变化,精准识别划痕、凹坑、压伤等缺陷。
完美适配复杂曲面物体
- 痛点:对于球面、柱面、异形曲面等复杂几何形状的物体,传统平面光源难以实现均匀照明,容易产生阴影和死角。
- 我们的方案:穹顶光的立体结构天然适合曲面物体的检测。光线从各个角度均匀照射到物体表面,消除了阴影干扰,确保复杂曲面上的每一个细节都能被清晰呈现。
强大的背景纹理抑制能力
- 痛点:当产品表面带有拉丝、磨砂、喷砂等背景纹理时,这些纹理会严重干扰缺陷的识别。
- 我们的方案:系统通过计算表面的法向量和曲率信息,能够有效区分"有高度变化的缺陷"和"无高度变化的背景纹理"。无论是拉丝金属上的划痕,还是磨砂塑料上的压伤,都能被清晰地提取出来。
多维成像,一机多用
- 痛点:单一成像模式往往难以兼顾多种检测需求,需要多套设备或复杂的光源切换。
- 我们的方案:一次采集,即可输出多种维度的图像:
- 法向量图:突出表面微观形变,检测细微划痕和凹坑
- 高度图:量化表面起伏,进行三维形貌分析
- 反照率图:还原表面反射率,检测脏污、色差和字符
- 曲率图:强化边缘轮廓,检测裂纹和孔洞
高速稳定,适配产线
- 痛点:传统光度立体系统需要物体静止,难以满足高速产线的检测需求。
- 我们的方案:系统支持微秒级光源频闪与高速相机同步,配合优化的图像处理算法,可在物体移动过程中完成多角度曝光与图像融合,确保在高速产线上也能实现稳定、高效的在线检测。
典型应用场景
精密金属零件检测
- 手机中框、笔记本外壳的划痕与凹坑检测
- 汽车零部件(如轮毂、门把手)的表面缺陷检测
- 精密五金件的压伤、碰伤检测
曲面玻璃与透明件检测
- 手机盖板玻璃、车载显示屏的划痕与崩边检测
- 光学镜片、镜头的表面瑕疵检测
- 透明塑料件的内部气泡与表面缺陷检测
复杂几何形状物体检测
- 球形、柱形等异形零件的表面缺陷检测
- 多曲面塑料件的注塑缺陷检测
- 陶瓷、复合材料的表面质量检测
高反光材质检测
- 抛光金属表面的微小划痕检测
- 镜面不锈钢的表面质量检测
- 电镀件、阳极氧化件的缺陷检测
- 新能源动力电池极柱溅液检测
打光案例
下图为我司为某新能源企业的新能源动力电池极柱溅液打光图:左边为平均图,右边为曲率图。该图涵盖了PP防爆腊、大面、极柱三个地方的缺陷,且溅出来的电解液非常的薄,经我们的光源打光以及算法处理后,电解液的曲率非常的明显