瞭解線結構光的引數對於建立和校準精確的3D三角測量系統至關重要。所有線結構光產生的光束都既不是完美的直線，也不完全均勻的，其特徵會隨著工作距離的變化而變化，只有瞭解並量化這些特徵，我們才能獲得準確的測量結果。

功率均勻度

一個關鍵引數是線束的功率均勻性，它的波動通常是由於製造工藝和配件公差導致的。具體可以體現為線束不同位置的功率強度變化，不平坦的功率分佈，以及不合理的光學匹配導致的光散射。這些問題都會影響最終的測量誤差。

大多數鐳射線

結構光的

製造商將線

束的功率

均勻性指定為強度分佈與給定區域內平均強度值的變化

，

但是通常並不能給出明確的量化數值，測試手段也各不相同。針對這一問題，長春新產業鐳射對這一指標進行了嚴格的定義，將線束功率均勻度（ I

avg

）表示為線束中最大強度

（ I

max

）

減去最小強度

（ I min

I

min

）

除以（ I

max

）和（ I min

I

min

）的總和。

與此同時，新產業激光采用了更為嚴謹的測試手段，用高精度功率計配合狹縫，對整條投影線進行掃描的同時對各點功率進行積分。透過分析取得的數值來定義

（ I

max

）和（ I min

這種更嚴格的定義

能夠對指標進行量化，透過挑選合適的功率均勻度的產品，來滿足不同的使用需求。與此同時，滿足這一規範能夠幫助保持產品的高度一致性，這

使系統構建商可以更輕鬆地校準其產品並保持一致的效能。

I

即使在製造過程中沒有出現問題，聚焦後的鐳射線寬也會隨著工作距離的變化而變化，這些變化的幅度在很大程度上取決於結構光的製造工藝，因此對於光學配件的選擇對於系統性能有著重大影響。

大多數線結構光是基於半導體鐳射器，與垂直方向（快軸）相比，半導體鐳射器在另一個方向（慢軸）具有更大的光斑尺寸和更小的發散角。

這是

半導體鐳射器的固有特性，因為它們的發射面在一個維度上比另一個維度長很多。我們可以透過改變半導體鐳射器和稜鏡的配置方式來影響最終的線條呈現效果。

首先，透過定向輸入鐳射束，使快軸方向成為經過稜鏡後的線寬方向，而慢軸成為線長方向，可以在焦點處獲得更小的線寬。而更窄的線寬可提供更高的解析度和功率密度，從而能夠區分被測物體高度的較小尺度變化。

然而，衍射也使得一條更高度聚焦的窄線比一條更寬的線在焦點外擴散得更快。

因此，實現窄聚焦線寬（

以實現更高解析度）必然以系統景深為代價。

最後，還有另一個更微妙的影響，即當平面物體垂直於鐳射束的路徑放置時，光束的邊緣必須比光束中心稍微遠一點才能到達物體。

由於光束在

這個額外距離上發散，邊緣處的線寬將比中心處略大（假設線的中心處於焦點）。我們通常稱這個為

“領結”效應。

min

）

。從而保障了（ I

avg

最後一個值得一提的鐳射線引數是直線度。現實世界中投影的鐳射線很少是完全筆直的。最常見的是，可能會出現弓形，或有時略呈“S”形。當入射鐳射束以非垂直入射角進入光束整形光學器件時，最常導致彎曲形狀。

由於直線度取決於光學校準，因此它可能存在個體差異，在整套系統中也可能因為應力或者溫差效應而隨時間變化，因此需要適當的系統校準以考慮直線度併產生準確的測量結果。

）的精確性。

鐳射線寬

簡單概括就是：越窄的線寬，帶來越小的景深以及更明顯的

“領結”效應。

所以在配置鐳射線寬的引數時，必須綜合考慮實際的使用，或者諮詢新產業鐳射以尋求合適的引數配置建議。

直線度

儘管使用鐳射

線結構光

的鐳射三角測量系統比大多數其他 3D 視覺技術

相比，能夠

提供更高的

效率

和準確性，但系統的簡單性具有欺騙性

，

因此，瞭解如何指定關鍵系統引數至關重要，以便最終的鐳射三角測量系統在成本和效能方面能夠很好地匹配。

最終的效果

嚴重依賴於

結構光的幾個

系統引數

。

如有線鐳射源需求，或需瞭解更多3D鐳射三角測量的資訊，請聯絡CNI長春新產業鐳射，並與我們的3D成像專家溝通。

一些供應商在定義這些引數時的模稜兩可更是為結構光的選擇增加了困難。