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强光与户外:环境光淹没测量信号

车间天窗下、户外、强照明区,白天精度掉得厉害,阴天晴天结果不一样

原理说明 · 需寄样确认 根因:环境光淹没信号 LUC-VISION™

现象

同一套设备,室内稳定,搬到天窗下或户外就不行了:点云噪声大、覆盖率下降,甚至随着一天中太阳角度变化而结果不同。装遮光罩能缓解,但限制了工件尺寸与机械臂行程。

物理原因

结构光和飞行时间方案都是强度型:相机要从背景光里分辨出自己投射的那部分光。晴天日照的照度可达十万勒克斯量级,而投射光到达工件表面再返回时已经衰减很多,信号被埋在噪声里。

这不是靠滤光片能完全解决的:窄带滤光片能挡掉大部分波段,但太阳光在传感器工作波段内同样有可观的能量。

这不是我们的一家之言。结构光扫描仪厂商在自己的故障排查文档里也是这样描述的:环境光会削弱扫描仪投射光的强度、并产生遮挡细节的阴影,给出的建议是在光线柔和均匀的环境中扫描,避开直射阳光(原文 “ambient light can decrease the intensity of light projected from the scanners”,出处)。

我们为什么不受这个限制

相干探测只对与本振光频率匹配的回波有响应。阳光是宽谱非相干光,在混频过程中不产生对应的差频信号。它不是"被滤掉了",而是从原理上就不参与相干解算。

这是相干体制的固有性质,不依赖遮光罩或滤光片,因此在户外、天窗下、强照明区的表现与室内一致。

适用场景

户外作业的机器人、有天窗或大面积采光的车间、物流场站、以及任何无法控制环境光的现场。

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