“陰影恢復形狀”（Shape-from-Shading）3D技術(shù)可用于幾乎任何行業(yè)的自動(dòng)化質(zhì)量控制。通過(guò)分析光強的分散程度，該技術(shù)甚至能識別物體表面最微小的不規則缺陷，例如裂紋或劃痕等等。堡盟高性能工業(yè)相機內置光源控制器，是用于簡(jiǎn)化系統設計和快速實(shí)施檢測任務(wù)的重要工具。

3D技術(shù)在自動(dòng)化領(lǐng)域無(wú)處不在，目前被廣泛用于質(zhì)量保證、物流和測量等諸多應用。不同應用所使用的3D技術(shù)也不盡相同。例如，立體成像法要求使用兩臺相機，并且僅適用于靜止物體，因此其應用速度較慢；三角測量技術(shù)或投影法的原理是基于運動(dòng)——投射的測量點(diǎn)在物體表面移動(dòng)，或者物體在測量點(diǎn)下方移動(dòng)；飛行時(shí)間法只需采用一臺相機，且同時(shí)適用于靜止和運動(dòng)的物體；“陰影恢復形狀”3D技術(shù)通過(guò)不同方向的光源照射物體來(lái)測量?jì)A角和曲率，無(wú)論靜止還是運動(dòng)的物體，都非常適合。橫向分辨率（x,y方向）取決于所使用的相機，因此該值可能會(huì )很高。這種分辨率組合使用靈活、廣泛。

原理與日晷相反

從概念上講，陰影恢復形狀技術(shù)的原理非常簡(jiǎn)單，可將其視作反向的日晷。日晷的原理是根據高度一定的晷針投下的陰影長(cháng)度確定太陽(yáng)的高度和方向，并以此測定時(shí)間——高科技日晷甚至能測量全天的時(shí)間。作為一種3D技術(shù)，陰影恢復形狀技術(shù)通過(guò)在特定方位的光源投下的陰影的長(cháng)度來(lái)測量高度。若要獲取表面梯度的完整信息，至少需要三個(gè)（通常為四個(gè)）不同方向的光源。梯度用于確定高度值z(x,y)。在大多數應用中，相機按順序觸發(fā)光源，同時(shí)采集圖像序列，隨后用軟件進(jìn)行分析。由于曝光時(shí)間極短，在測量運動(dòng)物體時(shí)可最大限度降低圖像的模糊程度。此外，光照方向也可用顏色進(jìn)行編碼，同時(shí)一臺三芯片相機只需一次拍攝就能采集一組圖像。陰影恢復形狀技術(shù)不建議用于彩色相機，因為Bayer濾光片會(huì )帶來(lái)很大的色彩串擾。

快速識別不規則幾何缺陷

近年來(lái)，陰影恢復形狀技術(shù)尤其受到在線(xiàn)表面檢測和分揀應用的青睞。其中一個(gè)原因是，通過(guò)分析從每個(gè)光照方向采集到的灰度圖像，可消除表面反射率差異帶來(lái)的影響。因此，陰影恢復形狀技術(shù)能夠簡(jiǎn)單快速地將不規則幾何缺陷與因顏色、反光或紋理造成的不規則缺陷區分開(kāi)，而其它區分方法要復雜得多。陰影恢復形狀技術(shù)被廣泛用于包裝行業(yè)，例如：在印有盲文（即凸字）的包裝盒上，利用該技術(shù)可檢測盲文印刷是否正確和準確。

陰影恢復形狀竟如此簡(jiǎn)單

理想情況下，相機會(huì )按順序觸發(fā)光源的四個(gè)分區，每次觸發(fā)采集一張灰度圖像，然后將圖像傳輸至分析單元。堡盟CX系列的CX.I相機目前搭配四個(gè)可單獨觸發(fā)的電源輸出。相機內置兼容GenICam的定序器，電源輸出最高48V/2.5A，因此直接通過(guò)相機便能觸發(fā)光源裝置和圖像采集，無(wú)需使用外部光源控制器，也無(wú)需額外布線(xiàn)，從而降低成本。不過(guò)，高動(dòng)態(tài)檢測應用不僅要求相機具備高幀率，同時(shí)還要保證極短的曝光時(shí)間。堡盟CX.I相機在Burst模式下能夠以極高的幀率采集圖像，并根據可用帶寬以較低的幀率傳輸至分析單元。相機內置索尼傳感器，可提供高動(dòng)態(tài)范圍圖像，即便對于光亮金屬表面也能確保穩定的圖像分析。此外，該系列相機曝光時(shí)間低至1 μs，可大幅降低圖像的模糊程度，從而實(shí)現高速檢測。

節約成本和時(shí)間

堡盟CX.I相機的功能強大，相機內置光源控制器，帶四個(gè)可單獨觸發(fā)的電源輸出，可減少陰影恢復形狀應用所需元件的數量，從而節省材料和集成成本。此外，該系列相機還能簡(jiǎn)化系統結構、提高檢測可靠性并加快設置速度。

在陰影恢復形狀應用中，被測物體依次接受四個(gè)不同方向的光源照射，每次照射采集一張灰度圖像。通過(guò)對采集到的表面陰影圖像進(jìn)行分析，便能得到物體表面的質(zhì)量信息。

即便是反光、光亮或彩色物體，也能可靠地檢測表面結構和形狀中最微小的不規則缺陷。

堡盟CX.I相機配有4路帶脈寬調制功能的光耦輸出，輸出功率高達120W（最大48V / 2.5A），因此可直接控制外部光源裝置。

定序器時(shí)序圖舉例：直接通過(guò)相機（如VCXG-13M.I）觸發(fā)四分區光源裝置（Output 1-4），無(wú)需采用外部光源控制器。