Eliminacja zniekształceń geometrycznych obrazu w metodzie triangulacji laserowej

Metody skanowania przestrzennego bazujące na triangulacji laserowej znajdują szerokie zastosowanie w przemyśle. Dzięki specjalnym opracowaniom poprawiającym odporność na zakłócenia, jak np. segmentacja predykcyjna bazująca na wiedzy a priori, znajdują one również zastosowanie dla inspekcji jakości wytwarzania. Pomiarowe wykorzystywanie triangulacji laserowej wymaga jednak korygowania błędów, wśród których istotnym jest zjawisko dystorsji wnoszonej przez układy optyczne. W artykule omówiono wpływ dystorsji o charakterze nieliniowym na wyniki skanowania metodą triangulacji laserowej. Zaproponowano metodę kalibracji. Dokonano ilościowej oceny jej wpływu na błędy odwzorowania powierzchni 3D. Na podstawie przeprowadzonych analiz omówiono dobór optymalnej geometrii triangulacyjnej dla minimalizacji błędów.

Range scan methods based on laser triangulation have wide application in industry. Thanks to special solutions, like a predictive segmentation based on a priori knowledge for example, which improves the robustness, it is also applicable for industrial quality inspection. Measurement based on laser triangulation requires error correction however, including important phenomenon contributed by optical systems called distortion. The article discusses the impact of a non-linear distortion on the results of scanning laser triangulation method. Moreover, a calibration method is proposed. Also, a quantitative assessment of its impact on the 3D surface mapping errors is made. On the basis of the conducted analysis, the selection of optimal geometry of triangulation to minimize errors is proposed.