SmartXpress工具實際應用場景介紹
發布時間：2022-04-20 作者：www.xstr.xyz
SmartRay作為行業領先的3D傳感器制造商，聚焦于激光三角測量法的3D傳感器的產品研制，旨在為客戶提供具有高精度高性能的產品。除了出色的硬件，SmartRay的擴展智能軟件-固件優化工具套件SmartX，在提供卓越的數據質量和超高的精確度同時，還可以提高掃描速度，幫助制造商提高產品質量并降低生產成本。本篇將著重介紹SmartX高速掃描工具，SmartXpress 的各種實際應用。
1. SmartXpress工具原理介紹
SmartXpress固件-軟件工具允許用戶選擇多個感興趣區域(ROI)，在不影響精度的情況下，快速準確的掃描關鍵區域。此外，還確保特定區域遮蔽，消除噪音和反光影響，從而提高準確性。
圖1：多ROI組合提取所需要的輪廓
2. SmartXpress工具實際應用
提升pin針檢測掃描速度
在工業領域，經常接觸到很多工業接插件的檢測，尤其是pin針的位置度檢測。在檢測pin的高度或者水平方向的位置度時往往只需要pin的頂部以及參考基準面，而pin頂部和基準面之間的區域實際上是用不到的。
圖2：PCB版Pin檢測樣品
對于3D傳感器常用ROI會直接框選一個矩形的ROI。而SmartXpress則可以配置多個ROI的視場和測量范圍，還可以屏蔽表面上的特定區域，縮短掃描時間，潛在提高生產效率。下圖所示Pin頂端和基準面輪廓線之間的區域對于測量來說是不需要的，而且也沒有相關的3D圖像數據。但是單ROI只能將整個測量區域框選，而多ROI窗口可以分別框選Pin頂部和基準面然后進行組合。使用單個矩形ROI掃描頻率為2300Hz，使用多ROI窗口掃描頻率為5000Hz，掃描頻率提升了兩倍多。
圖3：未使用SmartXpress，測量整個區域的掃描頻率
圖4：使用SmartXpress，測量選擇區域的掃描頻率
手機尺寸測量應用
在手機關鍵尺寸測量應用中，手機和基座有一定的高度差，如果使用整個測量范圍，將手機和基座都包含在內，掃描頻率只能達到1300Hz，其中很多區域是沒有所需要的3D數據。而使用多ROI組合窗口，只選擇手機和基座所在的輪廓線，在圖像質量不受任何影響的情況下，頻率為4430Hz，提高了3倍多，意味著精度一樣的情況下速度也提升了3倍多。
圖5：未使用SmartXpress，測量整個區域的掃描頻率
圖6：使用SmartXpress，測量選擇區域的掃描頻率
金屬反光表面垂直度測量應用
如下圖所示為機械制造領域電機中的轉子部件，在組裝過程中需要對其垂直度檢測，中心軸為金屬高反材質。對于兩個面垂直度檢測的應用中，相機常常傾斜拍攝，得到中心軸和其垂直的換向器兩個垂直面，從而對其進行測量和檢測。
圖7：轉子示意圖
而對于有些高反高亮的金屬材質，往往存在反光的現象，這樣就會導致真實的邊緣附近有很多干擾噪聲，會導致得到的3D圖像數據不準確。
圖8：高反金屬成像出現大量干擾光線
如果直接取像，得到的圖像會有很多干擾噪點，后續使用算法處理也難以保證精度。
圖9：未使用SmartXpress功能，3D圖像效果圖像
SmartXpress添加屏蔽區域，將噪聲干擾屏蔽在外，可以得到高精度的圖像數據。
圖10：使用SmartXpress屏蔽功能，3D圖像效果圖像
3. 總結
SmartXpress可以讓用戶只框選所需要的區域，這種組合的多ROI窗口與傳統的單個矩形ROI相比較在很多應用場景有明顯的優勢。比如測量斷差時，基準面與測量面存在很明顯的高度差，如果使用單個ROI，沒有數據信息或者不需要的區域會被選中，這樣無疑會降低掃描頻率，CT也會變長。像上訴案例中輪廓線高低起伏較明顯的應用中，多ROI具有明顯的優勢。
另外SmartXpress可以屏蔽掉一些區域，比如由于有些輪廓線反光導致的噪聲區域，可以直接屏蔽掉，得到的圖像也不再受噪聲的干擾，不用后續使用算法過濾去噪，精度和質量也有所保證。
SmartXpress工具特點
● 提高掃描速度
● 維持高水平的準確性
● 選擇需要掃描的關鍵興趣區域（ROI）
● 獲取準確且可靠的掃描結果