三维机器视觉怎么学,机器视觉技术的特征( 二 )


激光快照式3D相机的主要优势
相比市面上其它的3D视觉技术,激光快照式3D相机的优势主要体现在以下三点:
(1)具有超大景深,景深范围可达3米 。何伟先生解释说:“通常基于DLP的方案由于镜头限制,工作景深较浅,只有几十厘米 。在实际应用中,基于DLP的方案对一些较小或平整物件的高精度检测是没问题的,但是在面对大型工件,或者景深差异超过1~2米的应用场景时则无法使用,在这种情况下激光快照式3D相机将是理想的选择!我们从几十厘米到几米超宽景深范围内都可以确保成像的高精度 。”
(2)具有亚毫米级精度,精度最优可达为0.15mm 。何伟先生说道:“基于DOE的散斑结构光方案,通常只有毫米级精度,而激光快照式3D动态结构光方案可以达到亚毫米级更高精度 。”
(3)扫描速度快,最快0.2秒完成扫描 。相比线激光扫描方案,激光快照式3D相机没有传送带等可动装置,即不需要与被测物体产生相对运动,通过对整个物件快速扫描以获取表面深度信息,非常适用于一些对节拍有要求的应用场合 。
图3 激光快照式3D相机的主要优点
【三维机器视觉怎么学,机器视觉技术的特征】激光快照式3D相机的典型应用
当前,3D机器视觉技术已广泛应用在堆垛和拆垛、无序分拣、产品检验、路径引导、3D人脸识别、建模/测量等多种工业场景 。本次研讨会上,何伟先生向大家展示了知微传感激光快照式3D相机的一些典型客户案例和最新成果 。
(1)拆码垛和无序分拣 。在介绍拆码垛应用时,何伟先生表示:“实际上,许多的垛型高度都在1~2米,对于这种情况传统的DLP方案很难覆盖,而激光快照式3D相机景深可以达到3米,能够完全胜任 。利用相机捕捉的高精度3D点云数据,我们可以得到物体Z向的高度信息,同时X/Y方向的测量精度也足够高,可以进行图像分割,从而引导机器人在作业分拣、上下料和拆码垛时的搬运和抓取 。”
(2)机械手臂引导 。自动化涂胶是知微传感3D相机的典型应用之一 。在制鞋厂,制鞋机器人通过3D相机对鞋底扫描和鞋边位置信息提取,引导机械手臂对鞋底进行打粗、涂胶等工序,从而减少人工支出和提高生产效率 。
(3)人体建模和3D人脸识别 。激光快照式3D相机还能实现人体高精度的3D数据建模,主要应用于鞋子定制、医疗美容以及3D人脸识别方面 。何伟指出:“知微传感的3D相机采用近红外光源,在采样时对人体进行无感扫描,另外我们的产品体积小巧,非常有利于系统设备在终端应用和推广 。”
图4 激光快照式3D相机的典型应用
知微传感之“芯”——MEMS微振镜
“MEMS微振镜芯片及其应用技术”是知微传感3D相机的核“芯”,凭借着优秀的研发积累和技术实力,知微传感在2018年获得了目前MEMS微镜领域立项的唯一一个国家重点研发计划支持 。MEMS微振镜作为一种关键的光束操纵元件,在体积、成本、可靠性方面都远胜于当前的机械式光束操纵方案,在3D相机、条形码扫描、激光打印机、激光雷达、医疗成像、光通讯等领域拥有广泛的应用前景 。

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