《智能倉儲設(shè)備運(yùn)行與維護(hù)》 課件-3.3-3D視覺檢測技術(shù)

3D視覺檢測技術(shù)一、什么是3D視覺檢測技術(shù)二、3D視覺技術(shù)在國內(nèi)的發(fā)展現(xiàn)狀三、3D視覺檢測技術(shù)的優(yōu)勢一、什么是3D視覺檢測技術(shù)3D視覺技術(shù)是指通過3D攝像頭能夠采集視野空間每個(gè)點(diǎn)位的三維座標(biāo)信息，通過算法復(fù)原智能獲取三維立體成像，不會輕易受到外界環(huán)境、復(fù)雜光線的影響，技術(shù)更加穩(wěn)定，能夠解決以往二維體驗(yàn)和安全性較差的問題。結(jié)構(gòu)光三角測量是一種常用的3D視覺檢測技術(shù)原理。它通過投射特定波長的光源的光圖案到被測物體表面上。當(dāng)光線照射到物體表面時(shí)，物體的形狀和曲率會對光線進(jìn)行調(diào)制，形成一幅有關(guān)物體形狀的圖像。這些圖像被捕獲并用于計(jì)算物體表面上各點(diǎn)的深度或三維坐標(biāo)。通過識別和分析光圖案的形變或位移，可以確定每個(gè)像素點(diǎn)在三維空間中的位置，從而實(shí)現(xiàn)對物體形狀和位置的檢測。立體視覺原理基于使用至少兩個(gè)攝像頭或傳感器來模擬人眼的雙眼視覺。這些攝像頭或傳感器放置在不同的位置，從不同的角度觀察同一物體。通過比較和分析這些圖像之間的差異，可以獲取物體的深度和三維信息。通過在圖像中匹配相應(yīng)的特征點(diǎn)，如邊緣、角點(diǎn)或紋理，可以計(jì)算出這些特征點(diǎn)在不同攝像頭視角下的位置差異，從而得到物體的三維坐標(biāo)。二、3D視覺技術(shù)在國內(nèi)的發(fā)展現(xiàn)狀3D視覺技術(shù)在眾多領(lǐng)域具有極高的戰(zhàn)略意義，目前中國3D人臉識別落地應(yīng)用居全球領(lǐng)先水平。值得一提的是，國內(nèi)3D視覺技術(shù)獨(dú)角獸奧比中光，是唯一可實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)結(jié)構(gòu)光3D傳感攝像頭的中國企業(yè)，3D傳感專利數(shù)與蘋果、微軟等并列世界前三，其3D視覺模組、算法以及配套解決方案可廣泛適配于多品牌、多形態(tài)的智能終端，更是為3D視覺領(lǐng)域發(fā)展開拓廣泛的應(yīng)用場景。比如OPPOFindX、支付寶刷臉支付便是采用奧比中光3D視覺模組的方案。除了在手機(jī)以及刷臉支付、刷臉過閘機(jī)領(lǐng)域的應(yīng)用場景布局之外，3D視覺方案幾乎無所不能，在智能家居、智能安防、汽車電子、工業(yè)測量、新零售、智能物流等領(lǐng)域發(fā)揮重要作用，堪稱賦能產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新的最大推力。二、3D視覺技術(shù)在國內(nèi)的發(fā)展現(xiàn)狀以我們每個(gè)人息息相關(guān)的智能家居領(lǐng)域?yàn)槔?D視覺可以令智能家電獲得感知物體形態(tài)和距離的能力，可以使用手勢識別、骨骼識別來操控家電，開啟智能家居的新時(shí)代。而在工業(yè)自動化領(lǐng)域，3D視覺技術(shù)同樣有著巨大的商業(yè)價(jià)值。當(dāng)機(jī)械臂或者機(jī)器人利用3D感知物體的大小、形態(tài)之后，可以實(shí)現(xiàn)對不同形狀的物體進(jìn)行高度自動化操作，不再局限于處理單一形態(tài)的物體，驅(qū)動工業(yè)生產(chǎn)力迎來創(chuàng)新變革。三、3D視覺檢測技術(shù)的優(yōu)勢1.不受目標(biāo)物體對比度的影響，測量更加精準(zhǔn)2D視覺檢測嚴(yán)重依賴于被測物體表面的對比度，如果不能滿足特定光照條件（照射角度、波長等），則無法準(zhǔn)確地從圖像背景中提取出關(guān)心的特征，導(dǎo)致可靠性和測量精度都無法得到保證。另外，2D視覺根本無法檢測黑色背景上的黑色物體。3D視覺檢測技術(shù)是使用結(jié)構(gòu)光三角測量原理，將特定波長的激光圖案投射到物體表面。光投射平面與相機(jī)光軸之間的夾角是固定的，因而系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員無需考慮光源的照射角度及波長問題。圖像中的前景是被物體表面形狀調(diào)制后的激光圖案，圖像對比度是恒定的，只取決于物體表面材質(zhì)的反光能力，不受環(huán)境光變化影響。三、3D視覺檢測技術(shù)的優(yōu)勢2.支持形狀測量2D視覺檢測技術(shù)無法提供高度信息，只能在平面上進(jìn)行幾何測量，任何與高度信息關(guān)聯(lián)的檢測需求都不能滿足，比如以下場景：（1）抖動檢測—表現(xiàn)在高度值發(fā)生變化；（2）翹曲檢測—兩側(cè)高度不一致；（3）厚度檢測—高度相減。3D視覺檢測技術(shù)能夠識別物體的空間立體位置和表面信息，被測物體可以在傳感器的有效測量范圍內(nèi)任意移動或擺放。三、3D視覺檢測技術(shù)的優(yōu)勢3.安裝簡單，操作方便2D視覺檢測系統(tǒng)必然存在相機(jī)和光源，為了滿足特定的光路條件，待檢物體，相機(jī)、光源之間必須滿足特定的位置關(guān)系，尤其是對于光路復(fù)雜的場景，位置關(guān)系就更加復(fù)雜了。再者對于尺寸測量類的檢測項(xiàng)目需要到安裝現(xiàn)場才能進(jìn)行標(biāo)定，位置關(guān)系一旦發(fā)生變化，必須重新標(biāo)定。這給安裝調(diào)試