Шенжен V-Plus технологии копродукции, ООД

2Д или 3Д машинска визија Зошто не и двете

2Д или 3Д машинска визија? Зошто не и двете?

Пред многу години, дизајнерите и интеграторите на системот ќе сторија се што можат за да избегнат визија на 3Д машината. За тоа беа потребни комплексни системи за осветлување, многу моќ на обработка, повеќе инженеринг и уште повеќе пари.

Денес, со зголемувањето на компјутерската моќ и поновите, побрзи CMOS сензори на фотоапаратот, снабдувачите на 3Д опрема за визија и софтвер имаат поедноставено 3Д системско поставување додавајќи уште повеќе можности на нивните производи, како што се употреба на 2D и 3D слики за да ги направат своите системи рамномерни поробустен Како резултат, апликациите што никогаш не би размислувале за трошоците за 3Д ја прифаќаат технологијата по рекордни стапки.

2Д наспроти 2,5Д наспроти 3Д
Секоја дискусија за 3Д-слики започнува со дефинирање на поимите. Стандардна 2Д слика за визија на машината е рамна, калибрирана за да овозможи мерење на должината и ширината, но не дава никакви информации за висината. Следниот чекор, 2.5D, вклучува Z оска или информации за висината во прилог на X и Y оски; исто така, обезбедува информации што му овозможуваат на системот за визија на машината да ја процени ротацијата на објектите (чекор и јава) околу две од трите димензии. Вистинскиот 3D обезбедува информации за X, Y и Z, како и информации за ротација околу сите три оски (rX, rY и rZ). За „светиот грал“ на 3Д визија - подигање корпа за отпадоци - и многу други нови апликации, само 3D ќе направи.

„3Д-визијата и подигањето на корпи за отпадоци се врзани многу цврсто заедно“, објаснува Jimим Андерсон, Менаџер на производи - Визија во СИКК, Inc. (Минеаполис, Минесота). „Визионери како Адил Шафи работеа на ова 15 години, но сега, собирањето корпи за отпадоци навистина почнува да вроди со плод“.

Компаниите како СИКК го поедноставуваат распоредувањето на најтешките апликации на машинскиот вид со користење на компјутерска коњска моќ и попаметен софтвер. На пример, СИКК нуди продуктивен систем за подигање на отпадоци познат како прецизна локација на делови во корпи (PLB) што спарува систем за машинско гледање засновано на ласерска триагулација со специјализиран софтвер кој ги зема предвид сите вонредни размислувања за успешна апликација за собирање канти .

Подобар 3Д софтвер
„Историски гледано, целиот 3Д софтвер се засноваше на 2Д алгоритми кои беа ставени во 3Д употреба“, вели Николас Тебо, Група на производи за менаџери на визија решенија во LEONI Engineering Products & Services (Лејк Орион, Мичиген). „Сега, компаниите нудат соодветни 3Д алатки кои ја олеснуваат целата апликација. И не станува збор само за 2Д или 3Д. На пример, со подигање корпа за отпадоци, мора да имате соодветни гризери. Софтверот треба да дава сметка за грипот и да се осигура дека тој не се судира со wallsидовите на корпата за отпадоци - и не само да ја пронајде ориентацијата на деловите, туку да знае каде може да го зграби и каде не може да се заснова на геометријата на делот. За среќа, можеме да користиме FPGA и други алатки за да го направиме целиот процес побрз, но има уште многу што да се разгледа од гледна точка на интеграторот “.

4 (1)

Не секоја апликација за водење робот бара целосна 3Д. Според Ед Рони, менаџер за национална сметка и експерт за машински визии во ФАНУЦ Америка Корп (Рочестер Хилс, Мичиген), „многу пати сè што треба да знае роботот е растојанието до објектот од перспектива на робот. Во тие случаи, 2.5D може да работи добро. Но, ако делот не се наоѓа на рамна површина, или размерот на делот е непозната, облак од 3Д точка е патот по кој треба да се оди. Но, дури и кога предметот е на рамна површина, како кутии на палета, недостатокот на контраст може да биде причина за 3D. Робот што користи 2D или 2.5D можеби нема да може лесно да открие каде завршува една кутија, а друга започнува, бидејќи нема доволно контраст помеѓу двете кутии “.

Структурираната светлина е еден од начините на кои компаниите како БИЛНИ и Тордивел АС (Осло, Норвешка) создаваат контраст во 3Д слики. Тордивел, најпознат по својата библиотека за визија во машината „Скорпион визија“, неодамна ја објави „Скорпион 3Д стингер камерата“. За разлика од повеќето стереовизиски камери, кои генерираат Z вредност за секој пиксел врз основа на мали разлики во сликите стекнати од две одделни камери вградени во едно куќиште и одделени со познато растојание, Tordivel комбинира стереовизија со ласерска проекција.

„Проекторот за случаен образец (RPP) гарантира дека објектот ќе има доволно структура за робусни пресметки на стереовизијата“, вели Тор Волсет, извршен директор на Тордивел. „Јас би тврдел дека ласерската триагулација е помалку софистицирана од стереовизијата затоа што 3Д-точките се генерираат врз основа на аголот помеѓу фотоапаратот и ласерот, всушност едноставна 2Д пресметка. 3Д калибрирана камера знае каде се движат секој пиксел во вселената. Ова се користи за движење помеѓу 2D и 3D слики со помош на поза 3D за да се извлечат најпрецизни 3D координати од многу точните рабови на 2D сликите. Во скенер за ласерска триагулација, рабовите не можат точно да се опишат, бидејќи вообичаено се потребни повеќе пиксели за да се опише 3Д-точка. Јас би тврдел дека повеќето облаци во 3Д точка всушност имаат многу помалку информации отколку 2D слика “. [Забелешка: Застапниците на ласерската триаголација велат дека нивните системи нудат подобра 3Д резолуција отколку стереоскопската, но на крајот, се сведува на stand-off, брзини на ласерско скенирање, резолуција на камера и други фактори.]

„Со нашата камера Scorpion 3D Stinger и придружниот софтвер, генерираме густ облак од 3Д точки и придружен сет на 2D слики со висока резолуција“, додава Волсет. „Почнувајќи со 3Д слика, можете да воспоставите поза на објектот или рамнината на објектот и потоа да се префрлите на 2Д-сликата каде што ги правиме најточните 3Д мерења. Пред две години, не мислев дека е можно. Но, сега, можеме да ја извлечеме со милиметарска прецизност секоја точка во рамките на евро-палетата од 800 mm x 1200 mm x 1000 m во секунда. За да го направите тоа со ласерско скенирање, тоа може да трае од 2 до 5 секунди, во зависност од времето на ласерско скенирање. Друга придобивка од стереовизијата е што можеме да фатиме 3Д-податоци од објекти што се движат без латентност “. 

4 (2)
2D и 3D: Најдоброто од двата света
Додека стереоскопските системи можат да генерираат и 2D слики со висока резолуција, како и 3D слики за подобрување на податоците или за да го направат системот полесен за употреба на луѓето, не секоја апликација има недвижен имот за стереоскопска камера.

Благодарение на брзите CMOS сензори, единствена камера може да собере и 2D слики со висока резолуција и 3D податоци со помош на ласерска триагулација. „Не само што можете да направите сива скала или слика во боја со висока резолуција на секоја 1000-та рамка, на пример, туку можете да поставите различни региони во видното поле на фотоапаратот и да соберете или 3D или 2D податоци или и двете“, забележува Андерсон од СИК.

Способности како овие носат нови клиенти до 3Д машинската визија. „Имаме клиенти во индустријата за закуски-храна кои користат 3D за да измерат 100% од нивниот производ додека поминува под камерата на подвижна лента“, вели Андерсон. „Ако ветиш 5-во. чоколадна лента и произведувате само шипка од 4,9 инчи, тоа е измама. Значи, ги толерирате помеѓу 5 и 5,2 инчи за да бидете сигурни дека сте безбедни. Но, ако можете да го намалите тоа на 5,05 внатре, таа компанија ќе заштеди милиони долари секоја година. Тоа е вид на апликација што нашиот нов Ranger E, кој обезбедува слики во боја со висока резолуција, како и 3Д ласерска триагулација, беше дизајниран да ја реши “. Исто така, СИКК неодамна воведе стационарно 3Д скенирање на објекти со употреба на технологија слична на скенери за читање 2Д-кодови базирани на слики.

Бидејќи стануваат достапни нови решенија што им олеснуваат на корисниците на нови машински визии да усвојат 3Д технологија, упатените очекуваат пазарот да продолжи да се шири. „Мултидимензионалното снимање сигурно расте“, забележува Рони од ФАНУЦ. „Гледаме дека повеќе клиенти го бараат тоа затоа што 3D стана лесен за употреба како 2D машинска визија“.


Време на објавување: ноември-01-2019 година