3、双目视觉原理基于人类双眼视觉的原理,通过两个相机从不同的视角同时拍摄物体。然后,根据相机之间的基线距离以及对应点在两幅图像中的视差,利用三角测量法计算出物体的深度信息。双目视觉系统相对灵活,成本也较为多样。
三、
1、3D工业相机的关键技术高精度光学系统需要高质量的镜头和光学元件来确保清晰、准确的图像采集。光学系统的设计要考虑到分辨率、焦距、视场角等因素,以适应不同的工业检测需求。
2、快速图像采集与处理为了满足高速生产线上的实时检测要求,3D工业相机必须具备快速采集图像的能力,并能够在短时间内对大量的三维数据进行处理和分析。高效的图像处理算法和强大的计算硬件是实现这一目标的关键。 选择高效、准确的算法对于获得精确的三维测量结果至关重要。结构光相机3D工业相机机械结构
图像采集卡高速传输:选用具有高速数据传输能力的图像采集卡,例如采用PCIExpress等高速接口的采集卡,能够快速将工业相机拍摄的图像数据传输到计算机进行处理,减少数据传输过程中的延迟。大缓存设计:选择带有大容量缓存的图像采集卡。当相机的帧率较高或者数据量较大时,缓存可以暂时存储来不及处理的数据,避免数据丢失,保证检测过程的连续性。计算机硬件升级高性能处理器:使用多核、高频的处理器,如英特尔酷睿i9系列或服务器级别的至强处理器。这些处理器能够快速处理图像数据,执行复杂的图像算法运算,从而提高检测速度。增加内存:配备足够大的内存,例如32GB甚至更高容量的DDR4或DDR5内存。大内存可以保证在处理高分辨率图像时,计算机有足够的空间来存储和处理数据,避免因内存不足而导致的数据交换缓慢。定位引导3D工业相机合适的光圈设置可以确保物体在清晰的成像范围内。
硬件触发可以通过外部触发信号源(如编码器、传感器等)同时触发所有相机进行图像采集;软件触发则可以在程序中设置统一的触发时间点或者根据特定的逻辑条件触发相机采集图像。2.图像预处理图像校正:对采集到的图像进行几何校正和颜色校正。几何校正用于纠正镜头畸变、相机安装角度偏差等因素导致的图像变形;颜色校正用于调整图像的色彩平衡,使不同相机采集的图像在颜色上保持一致。例如,通过建立镜头畸变模型,对图像中的像素坐标进行变换,实现几何校正。图像增强:根据检测需求,对图像进行增强处理,如对比度增强、锐化等,以突出图像中的检测特征。例如,使用直方图均衡化算法提高图像的对比度,使缺陷更加明显。3.检测算法开发与优化针对不同区域开发算法:根据各相机负责的检测区域和检测目标,开发相应的检测算法。例如,对于光伏电池片的缺陷检测,可以采用基于图像处理的模板匹配算法、边缘检测算法等;对于组件尺寸检测,可以使用基于几何特征的测量算法。
双目结构光可以在室内环境下使用结构光测量深度信息,在室外光照导致结构光失效的情况下转为纯双目的方式,其抗环境干扰能力、可靠性更强,深度图质量有更大提升空间。此外,结构光方案中的激光器寿命较短,难以满足7*24小时的长时间工作要求,其长时间连续工作很容易损坏。因为单目镜头和激光器需要进行精确的标定,一旦损坏,替换激光器时重新进行两者的标定是非常困难的。由于结构光主动投射编码光,因而适合在光照不足(甚至无光)、缺乏纹理的场景使用。结构光编码的方式直接编码(directcoding)根据图像灰度或者颜色信息编码,需要很宽的光谱范围。优势:对所有点都进行了编码,理论上可以达到较高的分辨率。缺点:受环境噪音影响较大,测量精度较差。时分复用编码(timemultiplexingcoding)顾名思义,该技术方案需要投影N个连续序列的不同编码光,接收端根据接收到N个连续的序列图像来每个识别每个编码点。投射的编码光有二进制码(常用)、N进制码、灰度+相移等方案。该方案的优点:测量精度很高(甚至可达微米级);可得到较高分辨率深度图(因为有大量的3D投影点);受物体本身颜色影响很小(采用二进制编码)。缺点:比较适合静态场景,不适用于动态场景;计算量较大。不同的 3D 成像技术可能会相互融合,以充分发挥各自的优势,克服单一技术的局限性。
工业相机是机器视觉系统中的重要组件,其类型多样,主要可以根据芯片类型、传感器结构、输出信号方式、扫描方式、输出色彩、应用场景等多个维度进行分类。以下是工业相机的主要类型及其特点:12按芯片类型分类:CCD相机:使用电荷耦合器件,具有较高的灵敏度和良好的色彩还原性,适用于要求高精度的应用场景。CMOS相机:采用互补金属氧化物半导体技术,价格相对较低,适合一般工业应用。按传感器结构分类:面阵相机:一次性获取完整的二维图像,适用于需要快速成像的应用。线阵相机:逐行扫描获取图像信号,适用于连续材料扫描探测。以下是一些会影响 3D 工业相机测量精度的因素。平面度检测3D工业相机欢迎选购
使用时也需要更专业的软件和技术知识,以便对三维数据进行处理和分析。结构光相机3D工业相机机械结构
低帧率情况适用于静态或缓慢变化检测:当光伏产品处于相对静态或者变化非常缓慢的检测环境中,低帧率相机可以满足基本的检测需求。例如,在对已经组装完成的光伏组件进行定期的静态外观检查时,低帧率相机可以在一定时间内完成检测任务,并且不会产生过多的数据量。无法满足高速生产检测:在高速生产线上,如果帧率过低,可能会导致在两次拍摄之间产品已经移动了较大的距离,从而出现检测盲区,无法准确检测产品的全部区域,无法满足检测需求。结构光相机3D工业相机机械结构
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