Shenzhen V-Plus Technologies Co, Ltd

Vizioni i makinës 2D ose 3D Pse jo të dy

Vizioni i makinës 2D ose 3D? Pse jo te dyja?

Nuk ishte shumë vite më parë që dizajnerët dhe integruesit e sistemit do të bënin gjithçka që mundnin për të shmangur shikimin e makinës 3D. Kërkonte sisteme komplekse ndriçimi, shumë fuqi përpunimi, më shumë inxhinieri dhe madje edhe më shumë para.

Sot, me rritjen e fuqisë informatike dhe sensorët më të rinj, më të shpejtë të kamerës CMOS, pajisjet 3D të shikimit të makinës dhe furnizuesit e programeve kanë thjeshtuar konfigurimin e sistemit 3D ndërsa shtojnë edhe më shumë aftësi në produktet e tyre, të tilla si përdorimi i imazheve 2D dhe 3D për t'i bërë sistemet e tyre madje më i fuqishëm Si rezultat, aplikacionet që kurrë nuk do të kishin marrë parasysh koston e 3D-së po përdorin teknologjinë me ritme rekord.

2D vs 2.5D vs 3D
Çdo diskutim i imazhit 3D fillon me një përkufizim të termave. Një imazh standard i vizionit të makinës 2D është i sheshtë, i kalibruar për të lejuar matjen e gjatësisë dhe gjerësisë, por nuk jep ndonjë informacion mbi lartësinë. Hapi tjetër, 2.5D, përfshin boshtin Z ose informacionin e lartësisë përveç akseve X dhe Y; ai gjithashtu siguron informacion që lejon sistemin e vizionit të makinës të vlerësojë rrotullimin e objekteve (lartësia dhe zhurma) rreth dy prej tre dimensioneve. True 3D siguron informacione X, Y dhe Z si dhe informacion rrotullues rreth të tre akseve (rX, rY dhe rZ). Për "grailën e shenjtë" të vizionit 3D - mbledhja e kazanit - dhe shumë aplikacione të tjera në zhvillim, vetëm 3D do të bëjë.

"Vizioni 3D dhe zgjedhja e kazanit të robotit janë lidhur shumë ngushtë së bashku", shpjegon Jim Anderson, Menaxher i Produkteve - Vizion në SICK, Inc. (Minneapolis, Minesota). "Vizionarë si Adil Shafi punuan për këtë për 15 vjet, por tani, vjelja e koshave ka filluar të japë fryte."

Kompanitë si SICK po thjeshtojnë vendosjen e aplikacioneve më të vështira të vizionit të makinës duke shfrytëzuar kuaj fuqi dhe softuer më të mençur. Për shembull, SICK ofron një sistem të prodhuar të mbledhjes së shportave të njohur si vendndodhja e saktë e pjesëve në kosha (PLB) që çifton një sistem vizioni makiner me bazë trekëndëshe lazer me një softuer të specializuar që merr parasysh të gjitha konsideratat e jashtme për një aplikim të suksesshëm të mbledhjes së kazanëve .

Program kompjuterik më i mirë 3D
"Historikisht, i gjithë programi 3D ishte i bazuar në algoritme 2D që u vunë në përdorim 3D", thotë Nicholas Tebeau, Grupi i Produkteve të Menaxherit të Vizioneve në LEONI Engineering Products & Services (Lake Orion, Michigan). “Tani, kompanitë po ofrojnë mjete të duhura 3D që e bëjnë më të lehtë të gjithë aplikacionin. Dhe kjo nuk është vetëm një çështje e 2D ose 3D. Për shembull, me mbledhjen e kazanit, duhet të keni kapëset e duhura. Softueri duhet të llogarisë mbërthimin dhe të sigurohet që ai të mos përplaset me muret e koshit - dhe jo vetëm të gjejë orientimin e pjesëve, por të dijë se ku mund ta kapësh dhe ku nuk mund të bazohesh në gjeometrinë e pjesës. Për fat të mirë, ne mund të përdorim FPGA dhe mjete të tjera për ta bërë më të shpejtë të gjithë procesin, por ka ende shumë për t'u marrë parasysh nga pikëpamja e një integruesi. "

4 (1)

Jo çdo aplikacion për udhëzim robot kërkon 3D të plotë. Sipas Ed Roney, Menaxher i Llogarisë Kombëtare dhe ekspert i vizionit të makinës në FANUC America Corp. (Rochester Hills, Michigan), “shumë herë të gjitha robotët që duhet të dijë është distanca në objekt nga këndvështrimi i robotit. Në ato raste, 2.5D mund të funksionojë mirë. Por nëse pjesa nuk është e vendosur në një sipërfaqe të sheshtë, ose shkalla e pjesës është e panjohur, një re me pikë 3D është mënyra për të shkuar. Por edhe kur objekti është në një sipërfaqe të sheshtë, si kutitë në një paletë, mungesa e kontrastit mund të jetë një arsye për t'u bërë 3D. Një robot që përdor 2D ose 2.5D mund të mos jetë në gjendje të tregojë lehtë se ku përfundon një kuti dhe ku fillon një tjetër sepse nuk ka kontrast të mjaftueshëm midis dy kutive. ”

Drita e strukturuar është një mënyrë që kompanitë si SICK dhe Tordivel AS (Oslo, Norvegji) të krijojnë kontrast në imazhet 3D. Tordivel, më i njohur për bibliotekën e tij të vizionit të makinerisë Scorpion Vision, kohët e fundit lëshoi ​​Kamera Scorpion 3D Stinger. Ndryshe nga shumica e kamerave stereovizion, të cilat gjenerojnë një vlerë Z për çdo piksel bazuar në ndryshime të vogla në imazhet e fituara nga dy kamera të veçanta të ndërtuara në një strehim të vetëm dhe të ndara nga një distancë e njohur, Tordivel kombinon stereovizionin me projeksionin lazer.

"Projektori i modelit të rastësishëm (RPP) garanton që objekti do të ketë strukturë të mjaftueshme për llogaritjet e forta të stereovizionit", thotë Thor Vollset, CEO i Tordivel. “Unë do të argumentoja se trekëndëshimi i lazerit është më pak i sofistikuar sesa stereovizioni sepse pikat 3D gjenerohen bazuar në këndin midis kamerës dhe lazerit, në fakt një llogaritje e thjeshtë 2D. Një aparat fotografik i kalibruar 3D e di se ku lëviz çdo piksel në hapësirë. Kjo përdoret për të lëvizur midis imazheve 2D dhe 3D duke përdorur pozën e objektit 3D për të nxjerrë koordinatat 3D më të sakta nga skajet shumë të sakta në imazhet 2D. Në një skaner trekëndëshi lazer, skajet nuk mund të përshkruhen me saktësi sepse shumë pixel normalisht kërkohen për të përshkruar një pikë 3D. Unë do të argumentoja se shumica e reve me pikë 3D në të vërtetë kanë shumë më pak informacion sesa një imazh 2D. ” [Shënim: Ithtarët e trekëndësimit me lazer thonë se sistemet e tyre ofrojnë rezolucion më të mirë 3D sesa stereoskopik, por në fund të fundit, bëhet fjalë për stand-off, shpejtësinë e skanimit me lazer, rezolucionin e kamerës dhe faktorë të tjerë.]

"Me Kamera Scorpion 3D Stinger dhe softueri shoqërues, ne krijojmë një re të dendur pikash 3D dhe një set shoqërues të imazhit 2D me rezolucion të lartë", shton Vollset. “Duke filluar me imazhin 3D, ju mund të krijoni një pozë objekti ose planin e objektit dhe më pas të lëvizni në imazhin 2D ku bëjmë matjet më të sakta 3D. Dy vjet më parë, nuk mendoja se ishte e mundur. Por tani, ne mund të nxjerrim me saktësi milimetër çdo pikë brenda një fushe shikimi me paleta Euro prej 800 mm x 1200 mm x 1000 m në sekondë. Për ta bërë këtë me skanimin me lazer mund të duhen 2 deri në 5 sekonda, varësisht nga koha e skanimit me lazer. Një përfitim tjetër me stereovizionin është se ne mund të kapim të dhëna 3D nga objektet në lëvizje pa vonesë. ” 

4 (2)
2D dhe 3D: Më i miri i të dy botëve
Ndërsa sistemet stereoskopike mund të gjenerojnë imazhe me rezolucion të lartë 2D, si dhe imazhe 3D për përmirësimin e të dhënave ose për ta bërë sistemin më të lehtë për njerëzit për t'u përdorur, jo çdo aplikacion ka pasuri të patundshme për një aparat fotografik stereoskopik.

Falë sensorëve CMOS me shpejtësi të lartë, një aparat fotografik i vetëm mund të mbledhë imazhe 2D me rezolucion të lartë dhe të dhëna 3D duke përdorur trekëndësimin me lazer. "Jo vetëm që mund të merrni një shkallë gri ose imazh me ngjyra me rezolucion të lartë çdo kornizë të 1000-të, për shembull, por mund të vendosni rajone të ndryshme brenda fushës së shikimit të kamerës dhe të grumbulloni të dhëna 3D ose 2D ose të dyja", vëren Anderson i SICK.

Kapacitete si këto po sjellin klientë të rinj në vizionin e makinës 3D. "Ne kemi klientë në industrinë e ushqimeve të lehta që përdorin 3D për të matur 100% të produktit të tyre ndërsa kalon poshtë kamerës në një transportues", thotë Anderson. “Nëse premton një 5-in. shirit çokollate dhe prodhoni vetëm një shirit 4.9 inç, kjo është mashtrim. Kështu që ju i toleroni ata midis 5 dhe 5.2 inç për t'u siguruar që jeni të sigurt. Por nëse mund ta ulni atë në 5.05 in., Ajo kompani do të kursejë miliona dollarë çdo vit. Ky është lloji i aplikacionit që Ranger E ynë i ri, i cili siguron imazhe me ngjyra me rezolucion të lartë, si dhe trekëndësim me lazer 3D, u krijua për të zgjidhur. ” SICK gjithashtu kohët e fundit prezantoi skanimin e palëvizshëm të objekteve 3D duke përdorur teknologji të ngjashme me skanuesit e leximit të kodit 2D të bazuar në imazhe.

Ndërsa zgjidhjet e reja bëhen të disponueshme që e bëjnë më të lehtë për përdoruesit e vizionit të makinës të përdorin teknologjinë 3D, personat e brendshëm presin që tregu të zgjerohet. "Imazhi shumëdimensional sigurisht që po rritet," vëren Roney i FANUC. "Ne shohim më shumë klientë që e kërkojnë atë sepse 3D është bërë aq e lehtë për t'u përdorur sa vizioni i makinës 2D."


Koha e postimit: nëntor-01-2019