现象
玻璃瓶、透明外壳、塑料膜在深度图上要么完全没有,要么给出的深度是它背后那个物体的。抓取系统据此规划,抓空或撞件。
物理原因
透明材料让可见光直接穿过,表面几乎不返回信号。飞行时间方案同理:光穿过玻璃、打到后面的物体再返回,测到的是后面那个距离。
这不是信号弱的问题,而是信号来自错误的位置。
现有方案怎么绕
- 偏振线索:利用透明表面改变偏振态来分割,可以判断"这里有透明物",但难以给出准确深度
- 喷涂显像剂:同样有效,同样有清洗与适用性问题
- 改用接触式或称重:放弃视觉
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:玻璃这类光滑无特征的表面会让拼接算法难以工作,对策是喷涂制造纹理(原文 “Glass and stuff with smooth and featureless surfaces challenge alignment algorithms”,出处)。
我们为什么不受这个限制
透明表面并非完全不反射:即使玻璃,也会在界面上反射约 4% 的入射光(菲涅尔反射)。问题在于这 4% 相对于穿透的 96% 太弱,强度型方案难以分辨。
相干探测的灵敏度来自与本振光的混频增益,而非回波的绝对强度。弱回波同样可以可靠定距。同时,表面反射与穿透后的回波光程不同,频率差不同,可以区分开。
实测
我们尚未发布透明件的公开扫描件。如果你有具体工件,寄样测试是最快的判断方式。
