破解規格謎題,專業團隊教您輕鬆看懂3D sensor參數(下)
在破解規格謎題,專業團隊教您輕鬆看懂3D sensor參數(上),簡單說明了選擇3D sensor時,需要確認的幾個常見參數 : Z-Range / Standoff Distance / FOV / X-Resolution,本期將會針對其他重要的參數進行說明,希望在看完這兩篇的說明後,可以幫助您選擇合適自己需求的3D感測器。
Models | LP2C 4K0-0004 | LP2C 4K0-0015 | LP2C 4K0-0030 | ||
Z-Range (mm) | 4 | 15 | 30 | ||
Standoff Distance (mm) | 25 | 32.7 | 43.7 | ||
Data Interface | 5、2.5 or 1GigE | ||||
Z-Resolution (μm) | 1 - 1 | 1 - 2 | 3 - 5 | ||
NFOV-FFOV (mm) | 12.8 - 13.8 | 24.7 - 30 | 49 - 66 | ||
X-resolution (μm) | 3.5 - 3.5 | 7 - 8.5 | 13.5 - 18.5 | ||
Repeatability (+/-μm)³ | 0.15 - 0.15 | 0.3 - 0.3 | 0.4 - 0.5 | ||
Linearity (% of F.S.) | <0.05% | <0.04% | <0.03% | ||
Laser (nm)⁴ | 405 | 405 | 405 | ||
Laser Class | 2M/3R | 2M/3R | 2M/3R | ||
Housing type | T10 | T20 | T20 |
參數說明 :
● Z-Resolution (μm) :
代表感測器可分辨的最小高度變化。與X-Resolution相同,越靠近影像感測器解析度越高(好),反之則越低(差),因此規格書上通常會以區間表示,分別表示在NFOV與FFOV位置時的Z-Resolution (以下縮寫Z-Res.)。
X-Res可以直觀地理解為平面上點跟點之間的間距,但Z-Res.則是都是透過演算法計算出來,且每一間的計算方式、量測手法都不盡相同,因此直接比較各廠商的Z-Res.數值並不妥當,且即使是同一顆感測器,在量測不同表面材質時,Z-Res.也會有差異。
理論上Z-Res.的計算方式如下圖,若傳感器在相同位置,量測N次的數值都落在9~11μm之間,則可推算出此傳感器的Z-Res.為2μm,但實際計算的方式會複雜得多。

● Repeatability (+/-μm) (重複精度或重複性)
在相同條件下、對相同目標物用同一台傳感器,重複量測定點時測量值與平均值的接近程度,這個值越小,則重複精度越高,並和Z-Res.類似,傳感器在相同環境下量測N次後,根據量測結果計算出標準差,因此不同廠商所標示的規格,並不能直接比較,且不同的表面材質也會得到不同的結果。
以Teledyne DALSA的Z-Trak系列舉例,是以2倍的標準差作為參考值(測量高度時,測量值落在指定範圍內的機率為95.4%)。

● Linearity(線性度)
表示高度測量值與目標距離的關係,理想會以直線表示,然而實際測量時的結果會偏離這條線,因此線性度是指當目標高度在測量範圍內變化時,測量值接近直線的程度,並以測量範圍的百分比表示。
以上面規格表的LP2C 4K0-0004舉例,此傳感器的Linearity為<0.05%,Z-Range為4mm。因此[Linearity] = 0.05% × 4mm = ±2μm。

以針對常見參數進行介紹,若有任何疑問,或想更深入了解,歡迎隨時聯繫霖思科技!
更多3D sensor產品:Teledyne DALSA Z-Trak系列、LMI Technologies Gocator 5000系列