這種布置中最關鍵的元件是接收器,它可以采用兩種形式中的一種:位置敏感器件(PSD)或電荷耦合器件(CCD), PSD三角測量已經(jīng)存在了大約25年,因此傾向于主導該領域。在“理想”條件下,PSD傳感器表現(xiàn)出期待,然而,PSD接收器的可靠性和可重復性受到目標性質(zhì)的許多“真實世界”變化的影響。
例如,如果表面條件目標紋理或傾斜變化,這將改變光點的形狀,改變光分布的中心,并引起PSD元素的輸出的變化,即使真正的“Z”位置目標沒有改變。PSD系統(tǒng)對光強度也非常敏感,如果這種情況發(fā)生變化而光斑位置保持不變,則會導致輸出變化 - 目標顏色變化的凈效果相同。
CCD激光器大約在十年前首次出現(xiàn)在歐洲,并幫助克服了PSD技術的許多局限性。然而,激光器對改變表面狀況的響應速度仍然受控制微處理器的限制。如果表面狀況快速變化,則設備無法快速反應,導致測量誤差。但技術仍在繼續(xù)。今天,最新的CCD元件和DSP器件幾乎消除了基于CCD的接收器的這些早期缺點。
智能CCD激光器現(xiàn)在可以自發(fā)地對變化的表面條件做出反應,無論表面紋理或顏色如何,都能獲得準確的結果。目標對準現(xiàn)在不是問題,并且消除了雜散和二次反射的影響,因為CCD元件僅作為光強度而不是光量的函數(shù)。為了獲得穩(wěn)定的測量結果,CCD檢測器只需要1%的漫反射率,因此黑色或閃亮的目標不再存在它們過去帶來的問題。
CCD元件是數(shù)字像素化陣列檢測器,具有1,024個離散電壓,表示落在檢測器的每個像素上的光量。CCD元件檢測器可以攜帶1,024 x 1,024條光強度信息。借助功能強大的DSP設備完全“觀察”成像光斑的強度分布,然后將圖像處理結合到線性三角測量中。強度分布的后期數(shù)據(jù)處理使得能夠克服由非理想目標引起的幾乎所有問題。
DSP找到具有最高光強度的單個像素,并使用算法通過解釋相鄰像素的光強度來執(zhí)行子像素分辨率。閾值處理技術用于丟棄與雜散和二次反射有關的不需要的信息,這將導致PSD接收器改變其輸出。智能CCD傳感器還根據(jù)從目標接收的反射光量,使用閉環(huán)控制來調(diào)節(jié)發(fā)射激光的功率。無論目標顏色或其表面紋理如何,都實現(xiàn)了傳感元件的最佳光強度。