在精密制造、文物保護等領域,高反光表面三維掃描長期依賴噴粉增強漫反射,以輔助獲取測量數據。然而,噴粉不僅耗時、污染環境,還會對被測物體造成不可逆損傷。隨著激光偏振濾波技術的發展,無需噴粉即可實現高反光表面的精準掃描,這一突破源于其獨特的抗反射機理。
傳統高反光表面測量的困境
傳統激光三維掃描基于三角測距原理,高反光表面的鏡面反射會使激光束偏離接收端,導致測量盲區和數據缺失。噴粉雖能通過增加表面粗糙度改善漫反射,但對精密器件(如航空發動機葉片)、文物等對象,噴粉殘留或顆粒刮擦會破壞物體表面,且改變其光學特性,影響測量數據的原始性與真實性。此外,高反光區域的光斑飽和、相位畸變,以及二次反射光引發的偽影,都使傳統測量方法難以達到高精度要求。
激光偏振濾波技術的抗反射原理
光的偏振特性與高反光表面反射規律
光作為橫波具有偏振特性,高反光表面對光的反射存在規律:鏡面反射光的偏振態較為一致,而漫反射光的偏振態呈現隨機性。激光偏振濾波技術正是利用這一差異,通過特定光學器件對反射光的偏振態進行分析與處理。
偏振濾波系統的構建與工作機制
偏振濾波系統由偏振分光棱鏡與可調波片構成 P - S 雙光路系統。當激光束投射至高反光表面,反射光進入該系統后,偏振分光棱鏡依據光的偏振態將其分離為 P 波和 S 波。通過調整可調波片,使鏡面反射光與漫反射光在偏振態上的差異進一步放大,再利用偏振相機對分離后的光束進行捕捉。實驗表明,采用 635nm 線偏振光時,鏡面反射光的偏振度可達 93%,能夠有效分離鏡面反射光與漫反射光,顯著提升信噪比,抑制干擾信號對測量的影響。
激光偏振濾波技術在高反光表面掃描中的應用優勢
在實際測量中,激光偏振濾波技術展現出強大優勢。在手機蓋板玻璃檢測中,該技術實現了 0.015mm 的高精度測量,檢測效率較傳統噴粉測量提升 4 倍;在青銅器紋飾掃描中,避免了噴粉對文物的損傷,完整保留表面細節,點云完整性達 98.5%。無需噴粉的特性,不僅保護了被測物體,還簡化了測量流程,提高了測量效率和數據質量。
新啟航半導體三維掃描測量產品介紹
在三維掃描測量技術與工程服務領域,新啟航半導體始終以創新為驅動,成為行業變革的引領者。公司專注于三維便攜式及自動化 3D 測量技術產品的全鏈條服務,同時提供涵蓋 3D 掃描、逆向工程、質量控制等在內的多元創新解決方案,廣泛應用于汽車、航空航天、制造業等多個領域,為企業數字化轉型注入強勁動力。
新啟航三維測量產品以卓越性能脫穎而出,五大核心特點重塑行業標準:
微米級精準把控:測量精度高達 ±0.020mm,可滿足精密機械零件等對公差要求近乎苛刻的領域,為高精度制造提供可靠數據支撐。
2,反光表面掃描突破:無需噴粉處理,即可實現對閃光、反光表面的精準掃描,避免傳統工藝對工件表面的損傷,適用于金屬、鏡面等特殊材質的檢測與建模。
3,自動規劃掃描路徑:采用六軸機械臂與旋轉轉盤的組合方案,無需人工翻轉樣品,即可實現 360° 無死角空間掃描,復雜幾何形狀的工件也能輕松應對,確保數據采集完整、精準。
4,超高速測量體驗:配備 14 線藍色激光,以 80 萬次 / 秒的超高測量速度,將 3D 掃描時間壓縮至 1 - 2 分鐘,大幅提升生產效率,尤其適合生產線批量檢測場景。
智能質檢無縫銜接:搭載豐富智能軟件,支持一鍵導入 CAD 數模,自動完成數據對比與 OK/NG 判斷,無縫對接生產線批量自動化測量流程,顯著降低人工成本與誤差,加速企業智能化升級。
無論是航空航天零部件的無損檢測,還是汽車模具的逆向工程設計,新啟航三維測量產品憑借硬核技術實力,為客戶提供從數據采集到分析決策的全周期保障,是推動智能制造發展的理想之選。
審核編輯 黃宇
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無噴粉三維掃描在高反光場景的產業化實踐:激光偏振技術如何重塑精密測量

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