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结果解析 - 表面纹理

Rhopoint Aesthetix 如何测量表面纹理?

Aesthetix 采用先进的光学与计算技术测量表面纹理。
其核心方法是光度立体成像(Photometric Stereo Imaging) ,用于估算表面法向量并生成详细的3D 拓扑图
这些高度图反映表面起伏,使纹理特征分析更加精准。
此外,系统采用分水岭算法(Watershed Algorithm) ,将表面划分为独立的单元(凸起与凹陷),以量化结构特征,如高度、尺寸及分布情况。

测量流程:

  1. 图像采集 :在不同光照条件下拍摄多张图像,以计算表面法向量。

  2. 3D 拓扑计算 :生成表面高度图,表征垂直方向的起伏变化。

  3. 分割分析 :采用分水岭算法将表面划分为特征单元(如凸起与凹陷)

  4. 数据分析 :计算粗糙度、高度差、单元大小、反射率等指标。

Aesthetix 提供的表面纹理与反射率测量参数

Aesthetix 提供多项指标,以描述表面纹理及反射特性。

纹理测量参数

  • Sa(粗糙度) :表面高度变化的标准差,衡量整体表面光滑度。

  • Ca(单元幅度) :凸起与凹陷间的平均高度差,单位 感知微米(p-µm)

  • Cn(单元数量) :测量区域内可识别的独立表面单元(凸起/凹陷)数量。

  • Cs(单元大小) :包括平均、最小、最大及标准差 (单位:mm²)。

  • Hs(凸起面积) :表面凸起结构的平均横截面积 (单位:mm²)。

反射率测量参数

  • R(平均反射率) :表面整体反射率(单位:arb'U)。

  • RC(反射对比度) :凸起与凹陷区域之间的反射率差异。

  • RH / RV :分别表示凸起区域 (RH)和凹陷区域 (RV)的平均反射率。

测量指标对比及应用建议

  • 使用 Sa(粗糙度) 评估表面整体平滑度。

  • 选择 Ca(单元幅度) 分析表面起伏深度,对触感和视觉感知至关重要。

  • 使用 Cn(单元数量)和 Cs(单元大小) 评估纹理密度及均匀性,特别适用于涂层、模塑零件等表面处理。

  • RC(反射对比度) 适用于评估纹理对视觉光泽度的影响 ,尤其适合高光表面分析。

应用场景建议:

  • 对于需要表面均匀性的功能性材料(如汽车内饰) ,重点关注 Cn、Cs 和 RC

  • 对于强调立体感和视觉深度的装饰性表面(如仿皮革表面) ,优先考虑 Ca 和 Sa

在 Appearance Elements 软件中可视化表面纹理

Rhopoint Appearance Elements 软件提供详细的表面纹理可视化工具,可用于分析3D 结构、深度及特征

表面纹理可视化步骤

  1. 打开 3D 视图

    • 在左侧面板选择 “3D 视图” 选项卡。

    • 3D 视图以颜色编码表示表面高度变化

    • 使用鼠标或导航工具旋转、缩放、平移3D 图像,以全方位查看表面结构。

  2. 使用剖面工具

    • 在中央窗口切换至 “地图视图” ,查看2D 高度图

    • 选择 “剖面工具” ,在地图上绘制一条横截线。

    • 该横截线用于分析表面特定区域的高度变化

  3. 打开剖面视图

    • 在右侧面板选择 “剖面视图” 选项卡。

    • 剖面视图将显示沿选定线条的高度变化曲线(单位:p-µm)

    • 峰值表示凸起区域, 谷值表示凹陷区域。

  4. 分析单元大小

    • 在右侧面板打开 “特征窗口” ,查看表面已识别的单元(凸起/凹陷)

    • 主要数据包括 单元大小(平均、最小、最大)、单元幅度(高度差)、单元数量

  5. 调整可视化参数

    • 设置菜单中调整分水岭参数 (如特征分离、特征选择 )优化特征检测。

    • 可使用颜色映射或视觉叠加突出显示关键区域。

通过结合这些工具,可获得表面纹理的深度、均匀性和结构信息 ,助力质量控制、产品开发及生产一致性

如何优化表面纹理或反射率

如何调整表面纹理

  1. 优化表面处理

    • 打磨或抛光可降低粗糙度 Sa ,提升光滑度。

    • 压纹、化学蚀刻等工艺可增强 Ca ,创造特定纹理效果。

  2. 调整工具设计或模具磨损

    • 单元大小和密度(Cn、Cs) 受模具设计影响,应在生产初期优化参数。

    • 反射率(R、RC) 可能随模具使用时间推移而变化,定期检查并维护工具状态。

通过 Aesthetix 测量数据,可优化制造工艺,以确保理想的美学或功能性表面,同时保持生产批次间的一致性。

13 March 2025