Yapılandırılmış ışık, monoküler/binoküler görüş ve ToF çözümleri arasında 3D görüş teknolojisi halen tartışılırken, ekip kararlı bir şekilde çizgi lazeri + binoküler görüş teknolojisi yolunu seçti. Bu yaklaşım, 3D görüntünün ışık direncini 180.000 lümen'e yükselterek 0,02 mm'lik bir doğruluk elde etti ve alan derinliğini 500-4000 mm. 3 aralığına genişletti. D görüşü artık sabit ortam ışığına sahip endüstriyel montaj hattı senaryolarıyla sınırlı değil; gerçekten iç mekan ve dış mekan çok yönlülüğü, güçlü ışık direnci, yansıma önleme özellikleri ve tam senaryo uyarlanabilirliği elde ediliyor. loş ortamlar. Çizgi lazeri + binoküler görüş 3D teknolojisi, geleneksel üretime hızla nüfuz ederek endüstriyel dijital dönüşüm için "yeni bir paradigma" oluşturuyor.
Tarım Makinelerinde Yenilik: Kendi-geliştirilen 3D Stereo Kamera
O zamanlar, Sincan'ın pamuk üretimi art arda 22 yıl boyunca ülkede birinci sırada yer alıyordu, ancak hasat için gereken işçilik maliyeti her yıl 15 milyar RMB'yi buluyordu. Ekip, pazar potansiyelini değerlendirirken, pamuk hasat robotu pazarının %10'unu ele geçirebilirlerse, bu tek ürünün tek başına ihtiyatlı bir şekilde 1,5 milyar RMB gelir yaratabileceğine dikkat çekti.
Ancak tarımsal hasat robotlarının geliştirilmesi sırasında çetrefilli bir sorun ortaya çıktı. Koordinat robotu başarılı bir şekilde geliştirilmiş olmasına rağmen güvenilir bir görsel konumlandırma sisteminin olmayışı, tanıma doğruluğunu ve hasat verimliliğini ciddi şekilde etkilemiştir. Ekip ayrıca yabancı markalardan 3D görüntü çözümleri de satın almıştı. Ancak istisnasız bu görüş sistemleri temelde pamuk hasadının gerçek ihtiyaçlarını karşılayamıyordu. Ne pamuğu tanıma sorununu çözebildiler, ne de yüksek-yoğunluktaki dış mekan ışığının çalışma gereksinimlerine uyum sağlayabildiler.
Şu anda piyasadaki ana akım 3D stereo görüş teknolojileri temel olarak yapılandırılmış ışık çözümlerini, uçuş süresi-uçuş{-zamanı (ToF) çözümlerini ve binoküler görme çözümlerini içerir. Uygulama senaryoları ve kapsam bakımından farklılık gösterseler de, hangi teknoloji çözümünün seçildiğine bakılmaksızın istisnasız belirli sınırlamalar vardır.
Yapılandırılmış ışık, genellikle bir lazer veya DLP ve bir çift binoküler kameradan oluşan aktif bir ölçüm yöntemi kullanılarak, lazer benek kodlaması prensibiyle çalışır. Lazer nokta ölçümü, çalışma yüzeyini yüzbinlerce lazer noktasıyla aydınlatır ve sol ve sağ binoküler kameralar, yapılandırılmış bir görüntü oluşturmak için xyz koordinatları oluşturur. DLP, belirli bir dalga boyunda bir ışık kaynağı yayar ve kodlanmış bilgi içeren ışık kaynağı, nesnenin üzerine yansıtılır. Döndürülen kodlanmış modelin bozulması, nesnenin konum ve derinlik bilgisini elde etmek için algoritmalar aracılığıyla hesaplanır. Şu anda piyasadaki şirketlerin çoğu genellikle yapılandırılmış ışık çözümleri kullanıyor. Ancak bu çözüm, güçlü güneş ışığına sahip dış ortamlarda bir dizi zorlukla karşı karşıyadır:
1) Yoğun güneş ışığı, lazer noktalarının görünürlüğünü azaltabilir, bu da binoküler kameranın lazer noktalarının konum bilgilerini doğru bir şekilde yakalamasını zorlaştırır.
2) Alan derinliğinin büyük olduğu durumlarda, ışık girişimi sol ve sağ binoküler kameraların lazer noktalarını net bir şekilde ayırt etmesini engelleyebilir, bu da görüntüde bozulmaya yol açarak ölçüm doğruluğunu etkileyebilir.
3) Dış ışık kaynaklarına karşı oldukça hassastır ve çevredeki diğer ışık kaynakları tarafından etkilenerek derinlik ölçümünün doğruluğunu etkileyebilir.
4) Alan derinliği genellikle dardır ve görüş alanı sınırlıdır. Işığa karşı duyarlılığı nedeniyle genellikle yalnızca sabit iç mekan aydınlatma koşullarında çalışabilir.
ToF (-Uçuş{-Zamanı) teknolojisi, hedefe sürekli olarak ışık darbeleri göndererek ve ardından nesneden yansıyan ışığı almak için bir sensör kullanarak çalışır. Hedefe olan mesafe, gönderilen ve alınan bu ışık darbelerinin uçuş süresi (gidiş-dönüş) tespit edilerek belirlenir. Sensör, yayılan ve yansıyan ışık arasındaki zaman farkını veya faz farkını hesaplayarak fotoğrafı çekilen sahnenin mesafesini hesaplar ve bu sayede derinlik bilgisi üretir. Geleneksel kamera görüntülemeyle birleştirildiğinde bu, nesnenin üç-boyutlu dış hatlarının, farklı mesafeleri temsil eden farklı renklerle topografik bir harita olarak sunulmasına olanak tanır.
Bununla birlikte, ToF teknolojisi düşük-maliyetli olmasına ve hızlı tepki hızına sahip olmasına rağmen görüntülemesi, yapılandırılmış ışık modelinin piksel çözünürlüğü ile sınırlıdır. Yapılandırılmış ışık modelinin görüntüleme yüzeyi genellikle 600.000 pikselle sınırlıdır ve ToF çözümü, görüntüleme doğruluğu ve ayrıntı yakalama açısından çoğu zaman yetersiz kalır. Bu nedenle ToF teknolojisi, yüksek-hassas, büyük-ölçekli endüstriyel uygulamalarda sınırlıdır ve nispeten daha düşük doğruluk gereksinimleri olan tüketici uygulamalarında daha yaygın olarak kullanılır.
Bunun aksine, görünür ışıklı binoküler stereo görme yöntemi, aynı nesnenin farklı perspektiflerden görüntülerinin elde edilmesi için aynı nesnenin iki bakış açısından gözlemlenmesiyle çalışır. Nesnenin üç-boyutlu görüntüsü, üçgenleme ilkesi kullanılarak görüntü pikselleri arasındaki konumsal sapmanın (eşitsizliğin) hesaplanmasıyla elde edilir. Avantajları arasında yüksek çözünürlük, yüksek doğruluk, güçlü ışığa karşı yüksek direnç ve düşük maliyet yer alır.