3D轮廓测量仪的原理主要基于以下几种技术:
- 白光干涉技术 :
- 利用白光(包含多种颜色的光)进行干涉测量。通过分析反射或透射的白光干涉图样,可以获得物体表面的三维形貌信息。白光干涉技术具有高分辨率和非破坏性等优点。
- 结构光原理 :
- 通过激光发射器发射光束,经过透镜聚焦后照射到被测物体表面。被测物体表面反射的光线经过透镜聚焦后,被接收器接收并转换成电信号,通过计算机处理后得到被测物体的三维轮廓数据。
- 激光三角反射式原理 :
- 激光束被放大形成一条激光线投射到被测物体表面上,反射光透过高质量光学系统,被投射到成像矩阵上,经过计算得到传感器到被测表面的距离(Z轴)和沿着激光线的位置信息(X轴)。移动被测物体或轮廓仪探头,就可以得到一组三维测量值。
- 光学投影式三维轮廓测量技术 :
- 使用高亮度、高分辨率的投影仪对待测物体进行光学投影,投影仪通过计算机控制,将预先设定的光栅图案或条纹图案投影到待测物体表面。相机系统捕捉待测物体表面的投影图案,通过图像处理算法提取出物体表面的三维轮廓信息。
- 外差式多频相移技术 :
- 基于双目立体视觉原理,采用国际先进的外差式多频相移技术。工业相机按照立体摄像原则进行图像采集,对于大尺寸物体、复杂曲面及柔性表面的三维扫描测量,较有优势。
这些技术各有优缺点,选择哪种技术取决于具体的测量需求和应用场景。例如,白光干涉技术适合高精度、非破坏性的表面形貌测量,而结构光和激光三角反射式原理则更适合快速、大范围的表面扫描。