西克 Ranger3/Ruler 3D相机中Scatter图像组件的应用方法

使用Ranger3/Ruler 3D进行3D数据采集时，相机一次可以输出多个图像，Range高度图和Reflectance灰度图是比较常见的。本次文章我们介绍下Scatter散射图，包括应用的案例，参数是如何设置。

Scatter散射图与Reflectance灰度图相比，该图像可提供有关物体材料属性的更多信息，在很多情况下更容易检测出被测物特征。

一、成像原理

Scatter图像是在离峰值激光位置一定距离的采样窗口中接收的散射光的能量，如下图红线表示提取的WAM窗口中的激光信号，Scatter采样窗口显示为灰色区域。

(左)低散射对称采样；(右)高散射对称采样

二、应用案例

01 木材

在木材中，纤维会沿着其生长方向传输光，而节子等特征具有交替的纤维方向。测量时，应使激光线穿过木材的生长方向，如下所示。

原图

Reflectance灰度图，木节不可见

Scatter散射图，木节部分呈现深色，对比度良好

02 电池电芯

电芯划痕，由于划痕出现不规则，使用了红色激光+蓝色LED组合方式，使用散射图像可清晰的找出缺陷位置。

金属电芯

(左)Scatter散射图像效果，划痕对比度较清晰；(右)Reflectance灰度图，划痕不清晰

蓝膜电芯

Scatter散射图像效果，划痕对比度较为清晰

Reflectance灰度图，划痕不清晰

03 胶带

许多透明或半透明材料都会散射光，如果材料没有固定在基材上，这种散射就会受到影响，因此可以利用散射来检测分层和类似的效果。

Reflectance灰度图，难看出胶带在哪里

Scatter散射图，胶带和分层部分都可见

04 香烟过滤嘴

在香烟上，过滤嘴通常是白色的，而烟草是红色的。使用红色激光时，这会产生相似的反射率，但散射效果截然不同。

Reflectance灰度图，烟草相当明亮

Scatter散射图，过滤嘴与烟草的对比度差异很大

03 参数设置

1. 开启Scatter图像输出：打开Ranger3studio软件，在相机配置参数中勾选启用输出即可。

   

2. 设置Scatter对应参数

   

   

（来源：德国西克SICK）