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发布时间:2020-03-13
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什么是3D相机?选择合适的3D相机需要考虑哪些因素?它是如何工作的?本文为您一一解答,并详解应用3D相机技术所需的步骤。

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什么是3D相机? 

网络搜索3D相机这个术语,你很可能会看到一大串有关消费级数码相机以及虚拟现实体验的推荐。然而,对于工业应用,3D相机指的是一种应用于智能制造领域的机器视觉传感器。它可以在应用场景中提供精确的三维点云数据信息。本文不会涉及汽车上使用的激光雷达或摄像机,而是将注意力集中在3D相机的类别上,它们通常被集成于自动生产线或者机器人上,配合其他智能软硬件一起使用。


工业自动化为什么需要3D相机? 

近几十年来,二维相机已被广泛应用于条码读取、目标跟踪和在线检测等领域。随着智能制造发展对技术要求的不断升级,用户对目标对象的深度信息有了更高要求,而3D相机特有的深度信息采集功能,恰可以满足这样的市场需求。

将3D相机作为机器的眼睛,其作用就像人类的眼睛一样——眼睛获取的信息可被大脑(计算机)处理。3D相机获取的三维信息为机器视觉算法提供必要的深度信息,从而可以让机器识别物体的大小,颜色和深度距离。

搭载3D相机能让机器更快、更智能、更精确地执行复杂的任务。目前常应用于物流、检测、码垛、上下料等场景。

在特定的距离下,针对大中型物体,识别速度往往是更常见的客户诉求;而针对小物体,精准度则成为了主要指标。随着制造业自动化程度的不断提升,预计3D相机的市场需求还会持续增长。

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3D相机应用示例

如果你需要大批量挑选许多小的,随机放置的物体,则需要使用高性能3D相机以帮助机器正确地识别对象。在这项应用中,计算机可以处理3D相机采集到的三维点云数据,找到所需的信息,比如一个抓取点。因此,3D相机通常固定在目标上方。同时为了保证其灵活性,通常安装在机器人的夹钳上或附近位置。

选择3D相机时,需要考虑哪些关键因素? 

在比较不同厂商的3D相机时,需要考虑以下几个方面:

01
相机类型

用户要选择合适的3D相机,关键是要了解机器视觉系统的工作原理,以及将3D视觉应用于自动化系统中可以实现什么。例如,分拣码垛系统通常需要通过3D相机获得高精度三维信息,以识别物品细节。进行质量检验时,采用3D相机可以快速、可靠地验证生产和检测错误。当您需要分离相似物体时,使用3D相机也可以高效完成任务。

当用户有了明确的使用需求,首先应排列出需求的优先级,即哪个需求对你最重要?是分辨率、处理速度、视野,还是处理各种材料的能力。

由于3D机器视觉解决方案通常是为客户定制的,所以更好的帮您解决问题,告知我们您的需求清单,将为您节省大量时间和精力,同时得到满足您需求的3D相机解决方案。

02
准确度

要比较3D相机的精度,需要了解用于测量精度的不同术语的定义:

精确性:描述随机误差,一种统计可变性的度量方法。

真实性:描述系统误差,一种衡量统计偏差的方法。

准确性:描述随机和系统误差的组合,即精确与真实之和。

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如图所示,准确性应该同时满足精度和真实性因素。需要强调的是,准确性将根据工作距离、环境温度、环境光和相机设置等条件而有所变化。

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03
易用性

关于应用是否便捷,需要考虑硬件、软件、文档资料三要素。

从硬件的角度来看,3D相机应该足够灵活,可以简便集成或安装在机器人上,并且在扭转、弯曲和拉力情况下,依然具备稳定性能。

机器视觉算法也很重要。为了获得高效精准的图像校准和分析性能,您需要检查它是否易设置,是否支持二次开发,以及其他内置功能。此外,我们建议您仔细阅读说明,查看bug修复、特性以及更新。

完备的文档资料(例如,参数表、培训课件、示例,以及在开发阶段期望得到的支持),可以帮您在使用3D相机时,迅速解决问题。

04
安全性

如果您需要将3D相机应用于协作机器人,那么,选择一款人眼安全、对人无干扰的3D相机(如,红外3D相机)是非常必要的。它可以防止人和物体暴露在激光下,从而有效避免直接曝光或反射。另外,工人无需佩戴激光安全眼镜,整个生产过程安全无害又环保。


怎么开始使用3D相机? 

当您订购了3D相机,你很可能会采取以下步骤:

1.安装软件包

3D相机通常带有机器视觉软件包。您可以把它下载到你的电脑上,在点云环境中查看图像。

2.安装3D相机

您可以根据实际工作环境决定安装3D相机的位置。如测试不同的位置,以避免反射并获得高分辨率的效果。

3.将相机连接至个人电脑

此处重要的是,要使用正确的连接线,连接到您的电脑。因为错误的设置所导致的连接问题,可能会使数据传输错误,进而导致连接丢失或3D图像损坏。

4.获取3D图像

完成初始设置,了解了3D相机的内置功能后,您可以尝试不同的角度,以获得效果最佳的三维图像。

5.开始使用SDK进行开发

您需要使用相机的SDK来自定义设置和访问工具、实用程序和应用程序示例。

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