康耐视使用新开发和最近获得专利的技术，消除了激光线的散斑效应，优化了基于三角测量的 3D 成像。In-Sight 3D-L4000 嵌入式视觉系统是第一款将无散斑激光线优势带给用户的产品。在铸件的 3D 检测等应用中，无斑点激光线可提供比其他 3D 成像系统更准确的结果。

激光三角测量法已成为 3D 图像处理的决定性技术，以生成高分辨率和精确的 3D 图像数据。这种方法的基本设置包括将一条线投射到被检查物体上的激光器和一个以已知角度安装在与激光器成一定角度的用于捕获激光线图像的相机。通过相对于相机移动被检查物体，例如通过传送带，可以在具有不同偏转的相机图像中看到物体的表面轮廓。借助软件，可以将各个图像组合起来，以 3D 点云或高度轮廓的形式生成对象的 3D 数据，然后可以对其进行分析和检查是否存在缺陷。

激光三角测量法的一个弱点一直是投影的激光线表现出所谓的散斑。这种物理现象是由激光的干涉效应引起的，激光从检查表面反射，从而在相机芯片或观察者的眼睛中产生亮点和暗点，而实际上需要清晰的线投影。这会在 3D 激光三角测量系统中产生分散注意力的图像噪声。出于这个原因，开发人员多年来一直在尝试使用各种方法来减少斑点，例如改变波长和相机光圈或拍摄多张图像然后计算平均图像。然而，之前的努力并没有带来明显更好的结果。

康耐视的 In-Sight 3D-L4000 3D 视觉系统是第一款采用无斑点激光照明的产品

通过一项新的专利工艺，康耐视找到了一种解决方案，可以消除斑点的出现和影响，并产生极其笔直、干净和明亮的激光线。“新技术的基础是波长为 450 nm 的蓝色激光器，”康耐视工程总监 Thomas Ruhnau 解释说，他从一开始就参与了集成激光器的开发。“然后激光束被一个微机电镜偏转，在一个平面上产生超声波振动，形成一个扇形光束。然后将其引导到具有独特属性的漫射光学器件上：该光学元件创建了一个完美的激光扇形，具有精确定义的宽度和沿线绝对均匀的强度分布，消除了在方法中形成斑点。“

据 Ruhnau 称，以这种方式产生的激光线的高质量还通过聚焦扇形激光的特殊场透镜来确保。与传统激光线发生器相比，光学元件的相互作用使激光线不会出现明显的光损失，从而为改善 3D 图像处理结果创造了最佳条件。

康耐视专利技术的另一个好处是该系统足够坚固，可以在恶劣的工业环境中使用，并且仍然在保护等级 2M 激光器的安全限制范围内运行。这样做的原因是使用的投影方法：由于激光线是全宽投影而不是从单个光点绘制，因此在光量减少的同时，线亮度仍然很高。如果光量持续，可能会对激光周围的人造成潜在的安全风险。“由于激光在漫射光学器件上的移动速度非常快，没有任何立点源可以在激光周围的人的眼睛中成像并造成伤害，” Ruhnau 澄清道。 “这提高了操作员的安全性，并且对安全设备的要求更少。”

使用 In-Sight 3D-L4000 进行更好、更快的 3D 检查

康耐视已将新型无斑点蓝色激光光学器件集成到其产品之一：In-Sight 3DL4000 中。In-Sight 3D-L4000 3D 视觉系统利用该技术，使用户的检测速度至少是同类竞争产品的两倍。Ruhnau 表示，除了更高质量的结果外，In-Sight 3D-L4000 还具有其他优势：“通常，3D 图像处理系统需要外部强大的计算机来处理捕获的图像。作为智能 3D 系统，In-Sight 3D-L4000 已经配备了足够的内置计算能力和合适的 3D 视觉工具来执行真正的 3D 点云检测。“

获得专利的无斑点蓝色激光线具有更高的均匀性

康耐视在相关编程环境的开发中也非常重视直观操作。使用 In-Sight 3D-L4000，以前很难实现的 3D 图像处理变得更加容易。嵌入式工具的功能范围包括 3D 图像处理所需的所有功能，例如平面和高度确定的灵活选项。这使得 In-Sight 3D-L4000 成为在汽车生产、包装和电子等众多行业领域部署强大应用程序的有效解决方案。

直观的编程环境包括 3D 图像处理所需的所有工具，例如经过行业验证的 PatMax3D、Blob3D 和 3D 几何工具等。康耐视计划在未来将其无斑点激光技术集成到更多产品中，Ruhnau 透露：“用户从中受益，其中包括提高准确性和可能更高的检查速度，从而提高 3D 视觉系统的成本效益. 因此，我们看到了基于这项技术的更多产品的巨大潜力，以及在广泛的工业应用领域中的众多可能用途。”