“看見”光斑的尺寸

約5.4億年前，生物進(jìn)化出了眼睛，超過80%的客觀世界信息通過眼睛感知；而在工業(yè)自動(dòng)化的進(jìn)程中，機(jī)器視覺成為人工智能領(lǐng)域一個(gè)正在快速發(fā)展的分支；我們常用機(jī)器代替人眼來做測(cè)量和判斷，通過光學(xué)的裝置和非接觸的傳感器，自動(dòng)接收和處理真實(shí)物體的圖像，以獲得所需信息或用于控制機(jī)器人運(yùn)動(dòng)的裝置。

工業(yè)機(jī)器視覺的核心是通過“機(jī)器眼”代替人眼，對(duì)物體進(jìn)行識(shí)別、測(cè)量并做出判斷，而如今它們正以超過人眼的精度向上生長，大大超越了人類眼睛本身的局限或者受到物理環(huán)境的限制，可以精確細(xì)微的將微米級(jí)的特征成像體現(xiàn)出來，比如：

“看見”光斑的尺寸

項(xiàng)目背景

在生產(chǎn)激光類產(chǎn)品的時(shí)候，要保持產(chǎn)品較高的一致性，需要對(duì)激光光斑的尺寸進(jìn)行高精度測(cè)量；在生產(chǎn)的時(shí)候需要精密地非接觸式測(cè)量在不同距離上的光斑的中心偏移，光斑的發(fā)散尺寸，中心角度等參數(shù)

項(xiàng)目難點(diǎn)

1、激光光束無法直接成像，需要加裝濾光片（濾光片種類多，不易選擇），光束本身亮度不均，光斑成像不均勻

2、傳感器固定在導(dǎo)軌上移動(dòng)，需要在不同距離多次測(cè)量，成像視野不易控制

3、傳感器發(fā)射端固定在可以往復(fù)運(yùn)動(dòng)的直線導(dǎo)軌上，相機(jī)鏡頭固定。需要測(cè)量傳感器在距離相機(jī)鏡頭不同的位置上成像光斑的尺寸，并將所得尺寸數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)，需至少測(cè)量三個(gè)位置上的成像光斑。測(cè)量誤差控制在0.01mm以內(nèi)

解決方案

1、相機(jī)鏡頭與濾光片位置保持相對(duì)固定，傳感器單獨(dú)移動(dòng)，控制單一變量，減小測(cè)量誤差

2、選用特殊濾光片，減少光束導(dǎo)致光斑亮度不均的問題，同時(shí)使成像光斑邊緣銳利清晰，便于測(cè)量尺寸

3、采用混合定位，突出前景，易于邊緣檢測(cè)

4、尺寸測(cè)量精度<0.02mm，角度測(cè)量精度<0.05°

原始圖片成像效果

處理后光斑成像效果