实现不同的功能。现就运动控制技术在相机和激光上的应用方案展开详细的介绍与分析。

       在工业检测领域中，主要的检测途径可以分为接触式与非接触式，接触式 ; 主要为卡尺 高度规、三坐标测量机、高精度接触式测量仪等，但是接触这一动作注定了其工作效率不会太高 。为了达到需求的生产效率，检测需要采用非接触式仪器。

　　非接触式测量途径有：激光、视觉、电磁、超声波，其中电磁、超声波受限较大，工业上常用激光和视觉途径。激光可以分为点激光，线激光，相机也可分为面阵相机与线阵相机。其中线阵相机与线激光因为每次都只能获取一条线段上的内容，都需要后续进行数据拼接，所以其实施方案要求较高。

　　什么样的检测系统才更全面地符合企业需求?从不同企业生产环节的检测需求角度而言，这个答案必然是各不相同的， 所以现实中，检测系统专业服务商会根据客户的各式需求为其量身定制。

　　牧威智能科技有限公司(MONOVIEW)作为东莞市三姆森光电科技有限公司旗下的全资子公司，于 2019 年成立于东莞长安。公司从自动化检测领域的创新方向出发，品牌建设以专注于为智能测控领域提供最佳测控解决方案为核心，目前拥有测控系统、视觉检测系统、激光系统、光谱共焦系统、运动控制系统、工业互联网系统六大研发技术。其产品涵盖众多行业领域，不仅拥有智能测控系统配件的硬件(MW-5000、MW-4000、MW-3000 系列)和软件(视觉检测技术、激光测量技术、共焦光谱技术、SG/GT 控制软件)两大核心模块业务，还兼具 3C 电子、新能源、精密五金、汽车、半导体、医疗、塑胶等行业产品的服务，为客户量身定制解决方案。

　　四大核心技术

　　智能测控：目前的测量技术软件趋向成熟化，其特性体现为：更完备、可靠、多元化、可重复性检测，(软件通过对摄像装置进行图像处理计算，实现对各行业产品的精准定位与检测)。其二，具备应对多样化检测需求的能力，可快速、高效、精准检测复杂工件。其三，具有一定的扩展性，能够灵活运用到各种智能检测领域。

　　视觉检测系统：机器视觉系统主要通过 CCD 相机及图像处理系统对检测目标进行图像信号、数字信号转换等系列处理， 实现自动识别。视觉检测技术能实现尺寸、形状、颜色、外观等的判别，其优点体现主要有三处：一是成像稳定、影像调节自由、便捷;二是图像信息量相对丰富、测距精度较高;三是稳定性佳、受干扰小、采样效率高，实现在复杂环境中获取并提供信息。

　　激光检测系统：激光检测系统基于三角测量的原理，因采用半导体激光器，体积小、轻便且易于集成;采用方向性佳、光功率高的半导体激光器实现测量的稳定以及更高的分辨率， 且几乎可测量任何被测物体，由于其具备的非接触、快速、响应频率高高等优点，目前被广泛用于工业产品在线测量。

　　光谱共焦系统：根据光谱共焦原理制成的光谱共焦位移传感器，具有高精度及高分辨率，多用在透明物体(如薄膜、玻璃、透明胶)的厚度测量、且适用于对应的表面粗糙组分析、划痕测量、孔内径测量等)，不易受材料影响，保持较高精度。光谱共焦具有明显的优势，如对各种材料几乎均可检测、可选择的量程范围广、能够适应恶劣环境等，因而涉猎众多的行业应用。

　　其次，细究到技术运用，其中也会有许多的细枝末节值得探讨，每一个具体实施的方案都融汇了不同的技术原理和特色，

　　常用的使用方案是将线激光、线阵相机相机沿单轴匀速运动或者让产品匀速运动，只拍摄扫描一条直线方向上的表面。如此一来，实施难度与数据拼接难度较低。但是遇上角度稍大的弧面，对于线激光而言，产品超过最大倾角就会大规模获取不到数据。另外对于线阵相机而言，产品表面倾角的变化会导致图像内容不均匀变化，干扰其检测。这时候往往只能采取麻烦的方案，以多次扫描来弥补这些缺陷。

　　以具体的应用场景为例。在手机 2.5D 玻璃或 3D 玻璃线轮廓检测项目中，使用传统的点激光扫描边缘表面不平整区域基本上都会出现产品平面超出最大倾角的情况，某些扫描区域就获取不到数据了，这时候需要多段扫描(即改变扫描仪与产品的相对位置与姿态，来进行扫描)，然后将其进行算法拼接才能得到所需的数据。如果标定与校正不佳，拼接算法会带来较大的精度损失，对于生产来说，这往往是不可接受的。另外改变扫描仪与产品的相对位置与姿态往往会需要一定的调整时间，会打断生产节奏，降低产能。

　　所以对于弧面的检测，我司专门研发了一套高精度轨迹跟随拍摄、扫描方案，对于线激光，可以保证不用分段多次扫描， 对于线阵相机，可以图片各部分保证成像方式高度一致，不会出现“测量死角”。

　　在测量领域中，对于小型而拥有不规则连续弧面的工件进行激光扫描需要多次扫描然后通过算法进行拼接，这会导致时间的浪费和精度的损失。同时对扫描轨迹的设计和点云拼接算法提出了很高的要求，另外对于弧面产品的表面检测而言，用相机进行外观检测也需多次拍摄，若是遇见检测对打光要求高的情况甚至会无法完全检测。那么如果能让线激光、线阵相机一直“跟随”轮廓，保证永远与扫描、拍摄的平面成同一相对角度， 就可以达到令人满意的检测效果。

　　业内我们一般称这种方式为飞拍，即：在物体运动过程中相机拍照，物体不需要停留。

直观一点来说，线激光与线阵相机采用的都是飞拍方案。重点在于，全程把握检测仪器与产品的相对位置。另外，针对现实生产中产品图纸与实际产品可能有差异的问题，我司有与之配套的轮廓提取方案。通过 CCD 提取实际轮廓，再通过算法将其转换为运动轨迹，整个过程方便快捷，简单易行，使该方案生产柔性得到提升。

　　具体实施的方式

　　线阵相机高精度轨迹跟随方案如下：

　　我们采用了 XYC 三轴运动平台旋转产品，保证运动点位高度精准，每次拍摄点位的间隔绝对距离一致。如此拍摄的面， 相当于把地球仪表面展开成平面的世界地图，保证在同一个弧面上，各处的成像情况保持高度一致。只有在相同成像下才能检测的弧形表面的缺陷就可以被完美检出了。

　　该方案适用于 3C 类产品塑胶外壳等各类需要大角度弧面拍摄的场景。

　　如果采用线激光，哪怕在弧面上，我们也可以保证激光正对扫描位置，不会发生超出最大倾角导致获取不到数据的现象， 极高的运动精度代表可以参考运动轨迹将扫描数据拼接构建准确可用的三维点云，不会像直线扫描一样受限于最大倾角，必须分段扫描。如此一来，既减少了多段扫描的时间浪费，也减少了受到最大倾角影响的线激光选型难度。

　　另外线激光的主要限制是最大倾角，所以该技术应用并不一定只针对弧面，凡是被扫描表面出现大面积角度变化的都可以应用该套方案，避免了直线扫描必须一节节分段扫描，每次扫描间得重新调整角度的尴尬和麻烦。

　　该方案适用于手机玻璃 2.5D 屏等各类需要大角度轮廓检测的场景。

　　结语

　　牧威凭靠五大核心技术稳定立足国内市场，十多年的行业经验积累与技术沉淀，历经了软件开发、电子连接器检验系统和品质标准化智能检测系统三个阶段，MONOVIEW 正在向更高水平的智能化、标准化、信息化、专业化和市场化迈进。

　　科技的脚步带领着我们，直面行业痛点，不断探索攻克各种技术问题的途径，不断的开拓与创新，在时代的浪潮中稳步前进，为机器视觉行业的壮大舔砖加瓦。