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FARO® Knowledge Base

Kalibriereinstellungen für die optimale Qualität der Laser Line Probe (LLP)

 Laser Line Probe Symbol

Die Laser Line Probe (LLP) verfügt über zahlreiche Einstellungen, die sich auf die Qualität der Scandaten auswirken. Die Standardeinstellungen sind ein guter Ausgangspunkt, aber abhängig von den Umgebungsbedingungen und den Materialien, die Sie scannen möchten, kann durch das Anpassen der Einstellungen die Qualität der Scandaten verbessert werden. Die folgende Liste beschreibt alle Einstellungen sowie die zugehörigen Funktionen.

Allgemeine Einstellungen

Klicken Sie auf die Schaltfläche "SCANNEREINSTELLUNGEN", um das Dialogfeld "STEUERUNG DER LASER LINE PROBE" zu öffnen. Wenn sich die Laser Line Probe innerhalb des Betriebsbereichs befindet, wird im Vorschaubereich des Dialogfelds eine Linie angezeigt.

  • Schließen Sie das Dialogfeld "BEREICHSSUCHE", indem Sie das Kontrollkästchen "BEREICHSSUCHE EIN/AUS" deaktivieren.
  • Um das sichtbare Licht im Vorschaufenster anzuzeigen, aktivieren Sie das Kontrollkästchen "Sichtbares Licht anzeigen".
  • Aktivieren Sie den Modus "Hohe Genauigkeit", indem Sie das entsprechende Kontrollkästchen auswählen.

Die Scan Rate und die Scandichte werden zur Datenreduzierung verwendet. Durch das Reduzieren der Punkte, die von der Lasermesssonde erfasst werden, können die Systemleistung verbessert, die Scangeschwindigkeit erhöht und die unerwünschten Rauschdaten potenziell reduziert werden.

  • Scan Rate – Wählen Sie die Anzahl der Scan Linien pro Sekunde aus. 1/1 ist die normale Rate für Scan Linien pro Sekunde (30 pro Sekunde). Stellen Sie diesen Wert ein, um Scan Linien zu verwerfen. Verwenden Sie für die Kalibrierung immer 1/1.
  • Scan Dichte – Wählen Sie die Anzahl der Punkte auf jeder Scan-Linie aus. 1/1 entspricht allen Punkten auf der Laserlinie (640 Punkte). Stellen Sie diesen Wert ein, um Punkte auf allen Linien zu verwerfen. Verwenden Sie für die Kalibrierung immer 1/1.

HINWEIS: Wenn Sie sichtbares Licht zum Vorschaufenster hinzufügen, nimmt die Anzahl der pro Sekunde an den Computer gesendeten Frames ab. Diese Vorgehensweise sollte nur für die Untersuchung von Problemen mit der FARO Laser Line Messsonde angewandt werden.

HINWEIS: Der Modus "Hohe Genauigkeit" verbessert die Genauigkeit und den 2-Sigma Wert der Daten. Allerdings wird dadurch das Sichtfeld auf die Hälfte reduziert, und die effektive Maximalbreite der Scanlinie wird auf 2/3 der normalen Breite gekürzt.

Im der Informations Frame Anzeige werden eindeutige Informationen zur aktuellen FARO LLP angezeigt.

  • Seriennummer – Einzigartige Kennung der Laser Line Probe.
  • Firmware Version – Aktuelle Firmware Version, die auf die LLP installiert ist.
  • Datum der Kalibrierung – Datum der letzten Werkskalibrierung.
  • Max. Pixel – Gibt den Wert für die höchste Rücklaufleistung für einzelne Pixel auf dem CCD der Lasermesssonde an. Im Grunde kennzeichnet dieser Wert die höchste auf ein Pixel am CCD einwirkende Intensität des Laserlichts. 255 ist der Maximal- und Idealwert. Niedrigere Werte könnten darauf hindeuten, dass die Linse gereinigt werden muss oder dass die Oberfläche von schlechter optischer Qualität ist, z.B. aufgrund einer zu hohen Lichtreflexion oder -absorption.
  • Durchschnittliche Breite – Durchschnittliche Breite oder Dicke (in Pixel) des Laserstreifens, der vom CCD erfasst wird.
  • COG-Anzahl – Die Anzahl der CCD Spalten mit einem definierten Schwerpunkt (COG, Center of Gravity). Dies entspricht der Anzahl der Punkte, die die LLP in einem Laserstreifen erfassen kann. Der Maximalwert liegt bei 640 Punkten pro Linie. Sie können sich den COG als Mittelpunkt oder Punkt mit der höchsten Rücklaufleistung jedes beliebigen Laserlinien Querschnitts vorstellen.
  • Dynamische Belichtung –Wenn die Option "Automatische Belichtung" ausgewählt wird, zeigt dieser Wert die Einstellung für die Echtzeitbelichtung bis zum eingestellten Belichtungsmaximum an.
  • Sättigung – Die durchschnittliche Anzahl der Pixel pro CCD Spalte bei maximaler Rücklaufleistung. Im Idealfall sollten 1 bis 2 Pixel gesättigt sein. Niedrigere Werte könnten darauf hindeuten, dass die Linse gereinigt werden muss oder dass die Oberfläche von schlechter optischer Qualität ist.

Grundeinstellungen für die Kalibrierung – V1 und V2 V3

Unter dem Vorschaufenster sehen Sie die LLP Grundeinstellungen.

  • Material – Wählen Sie eine beliebige Materialeinstellung aus dem Dropdown Fenster "MATERIAL" aus. Verwenden Sie die Befehle in diesem Fenster, um Materialeinstellungen zu speichern. Wählen Sie im Dropdown Menü "MATERIAL" die Option "SPEICHERN UNTER" aus, um eine Materialeinstellung zu speichern.
  • Auto - Klicken Sie auf die Schaltfläche "AUTO", damit die LLP für das aktuelle Material die idealen Werte für die Belichtungs- und Rauschschwelle ermittelt. Halten Sie den Laser in Position (auf die Oberfläche gerichtet), bis der Vorgang abgeschlossen ist.

Sie können die Werte auch manuell einstellen:

  • Belichtung - Die Öffnungszeit der “Blende” (entspricht dem Zeitraum, in dem Licht auf den Sensor in der Kamera fällt). Geben Sie eine Zahl von 1 bis 80 ein; der zugehörige Wert in Millisekunden wird daneben angezeigt. Helle Farben und reflektierende Oberflächen werden mit niedrigen Belichtungsstufen besser erfasst. Dunklere Farben erfordern gewöhnlich höhere Belichtungsstufen.
  • Rauschschwelle – Die LLP misst die Intensität oder Rücklaufleistung aller CCD Pixel und aller Pixel der Laser Linie projiziert auf eine Oberfläche mit einer Skalierung von 0 bis 255. Alle Daten mit einer Intensität, die unter dem Wert der Rauschschwelle liegen, werden als Rauschen, als “Störgeräusch”, oder als zu schwach für die Verwendung eingestuft. Diese Daten werden einfach ignoriert. 15 ist der empfohlene Durchschnittswert für die meisten Oberflächen. Dunkle Farben oder Oberflächen, die dazu tendieren, Licht zu absorbieren, profitieren evtl. von einem niedrigeren Wert. Das Erhöhen dieses Werts filtert weitere Daten heraus. Stellen Sie für diesen Wert nicht 255 ein, andernfalls werden alle Daten als Rauschen eingestuft.

HINWEIS: Der CCD (Charge Coupled Device) oder ladungsgekoppelte Bildsensor ist ein Sensor, der ein Bestandteil der meisten Bilderfassungsgeräte (wie beispielsweise Digitalkameras) ist. Diese enthalten Pixel Raster, die Licht in elektrische Ladung umwandeln und aus denen später digitale Bilder entstehen.

  • Breitenschwelle - Beim Bestimmen des COG für die Laserlinie werden Pixelgruppen/Pixelspalten analysiert. Die Breitenschwelle legt die Pixel Mindestanzahl fest, die eine Gruppe (oder CCD-Spalte) enthalten muss, damit sie bei der COG Berechnung berücksichtigt werden kann. Der empfohlene Wert beträgt 5 Pixel. Dies bedeutet, dass bei der Erkennung mehrerer Lichtcluster in einer Spalte durch den CCD (aufgrund des Einfallwinkels, der Reflexion oder anderer externer Störungen) nur Cluster mit mindestens 5 Pixel als COG Kandidaten in Erwägung gezogen werden. Außerdem müssen die Pixel die Kriterien für Rauschschwelle erfüllen. Der Mindestwert beträgt 2.
  • Spitzenschwelle - Damit eine Pixelgruppe in einer CCD Spalte analysiert werden und der COG berechnet werden kann, muss mindestens ein Pixel über diesem Wert liegen. Der empfohlene Wert beträgt 50. Das Erhöhen der Spitzenschwelle ist bei reflektierenden Oberflächen nützlich, die glänzen oder Schimmern im CCD verursachen. Wenn eine CCD Spalte mehrere Laserlichtquellen erfasst, werden nur die Gruppen oder Cluster mit mindestens einem Pixel bei Spitzenschwellwert in Betracht gezogen. Die Kriterien für die Rauschschwelle und Breitenschwelle müssen erfüllt werden.
  • Algorithmus Wählen Sie entweder eine feste oder automatische Belichtungseinstellung aus.
    • Feste - Die Belichtungseinstellung ist konstant.
    • Automatisch – Der Belichtungswert wird als Maximalwert eingestellt. Beim Digitalisieren wird die Belichtung automatisch angepasst, um den richtigen Sättigungsgrad aufrecht zu erhalten. Es gibt 3 voreingestellte automatische Belichtungsstufen für Messungen: "Niedrige Qualität", "Mittlere Qualität" und "Hohe Qualität". Die Einstellung "Niedrige Qualität" sollte bei Teilen mit geringer optischer Qualität (zu dunkel oder zu glänzend) verwendet werden, und die Einstellung "Hohe Qualität" sollte bei Teilen mit guten optischen Merkmalen verwendet werden, um die bestmöglichen Ergebnisse zu erzielen. Durch eine automatische Belichtungseinstellung wird dem Dialogfeld "BEREICHSSUCHE" eine Belichtungsanzeige hinzugefügt. Ein grüner Punkt links oben im Dialogfeld "BEREICHSSUCHE" weist darauf hin, dass die Belichtung angepasst wurde und der Scan durchgeführt werden kann. Die Anzeige kann entweder zu einem roten “+” (Pluszeichen) oder zu einem roten “-“ (Minuszeichen) werden. Dies weist darauf hin, dass entweder eine Unterbelichtung oder eine Überbelichtung vorliegt und eine Selbsteinstellung vorgenommen wird. Die LLP erfasst während des Anpassens keine Daten. Dies ist ein sehr schneller Prozess.

HINWEIS: Im Allgemeinen führen die für alle Einstellungen beschriebenen Standardwerte für die meisten Oberflächen zu akzeptablen Daten. Abhängig nach den unterschiedlichen Oberflächen, die gescannt werden, kann ein häufigeres Anpassen des Belichtungsparameters erforderlich sein.

Beachten Sie, dass es aufgrund der Unmengen an Farben, Strukturen und Oberflächen keine goldene Regel dafür gibt, welche Einstellungen am besten für bestimmte Oberflächen geeignet sind. Es erfordert unter Umständen ein wenig Übung, die idealen Einstellungen zu finden.

Grundeinstellungen für die Kalibrierung – Edge, ES und HD

Die optimalen Einstellungen können folgendermaßen erzielt werden:

  •  Stellen Sie sicher, dass der Modus "Hohe Genauigkeit" deaktiviert ist.
  •  Stellen Sie die Scan-Rate und die Scandichte im Verhältnis 1:1 ein.
  • Stellen Sie für die Algorithmen die Option "Automatisch Normal" ein.

HINWEIS: Durch die Einstellung "Automatisch – Normal" wird sichergestellt, dass das Gerät zur Erzielung optimaler Bedingungen eigenständig Anpassungen vornehmen kann,
anstatt dass die Belichtung vom Benutzer eingestellt wird. Mit anderen Worten, lassen Sie das Gerät herausfinden, welche Einstellungen am besten
funktionieren.

Algorithmen Definitionen – Edge und ES

Belichtung Wozu ist die Belichtung gut? Wann kommt sie zur Anwendung?
Fest Behält Belichtung und Laserintensität
während der Verwendung unverändert bei; es kommt zu keiner Anpassung.
Beim Scannen
von Teilen mit einheitlicher, matter Oberfläche.
Normal Stellt für die Belichtung einen niedrigen Wert ein und
passt die Intensität des Laserlichts automatisch an, um
gute Daten zu erhalten.
Teile mit matten Oberflächen, die nicht zu glänzend oder zu dunkel sind
Voll Stellt für die Belichtung den höchsten Wert ein und
passt die Intensität des Laserlichts automatisch an, um
gute Daten zu erhalten.
Teile mit matten, dunklen Oberflächen, die nicht glänzen
Reflektierender Kunststoff Stellt für die Belichtung einen hohen Wert ein und
passt die Intensität des Laserlichts automatisch an.
Es wird automatisch ein Reflexionsfilter angewandt.
Reflektierende/glänzende Materialien aus Kunststoff
Reflektierendes Metall Stellt für die Belichtung einen niedrigen Wert ein und verwendet zwei
Laser Intensitäten (vollständiger Bereich und hohe
Intensität). Es wird automatisch ein Reflexionsfilter
angewandt.
Reflektierende/glänzende Materialien aus unlackiertem
Rohmetall
Hoher Kontrast
(HDR-Modus)
Verwendet zwei Belichtungen, wobei
die erste Belichtung versucht, eine hohe Reflexion zu erfassen
(bei weißen oder ähnlichen Oberflächen), während eine zweite
Belichtung versucht, eine niedrige Reflexion zu erfassen (bei schwarzen oder ähnlichen
Oberflächen).
Bauteile, die sowohl aus dunklen als auch aus hellen (kontrastreichen)
Reflexionen bestehen, und dies innerhalb einer Laserbreite auf ein- und derselben
Fläche

Definitionen der Algorithmen  - HD

Belichtung Wozu ist die Belichtung gut? Wann kommt sie zur Anwendung?
Fest Behält Belichtung und Laserintensität
während der Verwendung unverändert bei; es kommt zu keiner Anpassung.
Beim Scannen
von Teilen mit einheitlicher, matter Oberfläche.
Normal Stellt für die Belichtung einen niedrigen Wert ein und
passt die Intensität des Laserlichts automatisch an, um
gute Daten zu erhalten.
Teile mit matten Oberflächen, die nicht zu glänzend oder zu dunkel sind
Hoher Kontrast
(HDR-Modus)
Verwendet zwei Belichtungen, wobei
die erste Belichtung versucht, eine hohe Reflexion zu erfassen
(bei weißen oder ähnlichen Oberflächen), während eine zweite
Belichtung versucht, eine niedrige Reflexion zu erfassen (bei schwarzen oder ähnlichen
Oberflächen).
Bauteile, die sowohl aus dunklen als auch aus hellen (kontrastreichen)
Reflexionen bestehen, und dies innerhalb einer Laserbreite auf ein- und derselben
Fläche

Siehe auch

 

Stichwörter:

Bewährte Vorgehensweisen beim Scannen mit der LLP, Erzielen der besten Scandaten