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機(jī)器視覺系統(tǒng)3D工業(yè)相機(jī)應(yīng)用解析
2018-12-10 閱讀(1724)
3D立體視覺的研究將具有重要的應(yīng)用價(jià)值，也是計(jì)算機(jī)視覺研究領(lǐng)域的重要課題之一。立體視覺系統(tǒng)能夠?qū)σ晥?chǎng)范圍內(nèi)的標(biāo)靶進(jìn)行自動(dòng)識(shí)別定位，可在復(fù)雜的背景環(huán)境下實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)定。通過對(duì)運(yùn)動(dòng)體上特征點(diǎn)的識(shí)別定位并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析進(jìn)一步獲取運(yùn)動(dòng)體的位置三維坐標(biāo)、姿態(tài)、特征點(diǎn)之間的相對(duì)距離。隨著各項(xiàng)研究的深入，其應(yīng)用也必將越來越廣泛，為行業(yè)的發(fā)展提供強(qiáng)大的技shu支持。
目前3D機(jī)器視覺大多用于水果和蔬菜、木材、化妝品、烘焙食品、電子組件和醫(yī)藥產(chǎn)品的評(píng)級(jí)。它可以提高合格產(chǎn)品的生產(chǎn)能力，在生產(chǎn)過程的早期就報(bào)廢劣質(zhì)產(chǎn)品，從而減少了浪費(fèi)節(jié)約成本。這種功能非常適合用于高度、形狀、數(shù)量甚至色彩等產(chǎn)品屬性的成像。
大多數(shù)彩色攝像頭都由單個(gè)采用彩色濾波器陣列或馬賽克的傳感器組成，這種馬賽克一般由以特定模式覆蓋在傳感器像素上的紅、藍(lán)、綠(RGB)三色的光學(xué)濾波器組成。然后馬賽克通過將原始傳感器數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成每個(gè)像素的RGB值進(jìn)行解碼，更高速度和更高性能的微處理器的出現(xiàn)催生了各種新型機(jī)器視覺應(yīng)用。
其中，三維攝像頭技術(shù)可以在生產(chǎn)期間測(cè)量物體的形狀和色彩，這有助于提高產(chǎn)品質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本。增加色彩功能進(jìn)一步增加了質(zhì)量和成本控制優(yōu)勢(shì)，就像人眼一樣，機(jī)器視覺攝像頭所感知的待查產(chǎn)品色彩是有差別的，這取決于照明光源、圖像傳感器類型及其鏡頭。大多數(shù)機(jī)器視覺系統(tǒng)都提供灰度級(jí)產(chǎn)品圖像分析，但在某些情況下，彩色機(jī)器視覺軟件需要地檢測(cè)產(chǎn)品圖像的形狀和輪廓。
現(xiàn)在，機(jī)器視覺設(shè)計(jì)人員正專注于開發(fā)各種用于實(shí)現(xiàn)比色法、更好的色度和亮度分解以及彩色馬賽克解碼的獨(dú)立于硬件的算法。同時(shí)，他們發(fā)現(xiàn)，除了Advanced Micro Devices和英特爾公司的傳統(tǒng)CPU之外，還有更多的硅處理引擎可供選擇。ASIC、DSP、FPGA和圖形處理單元(GPU)可以為設(shè)計(jì)人員提供更多軟件算法開發(fā)工具。市場(chǎng)上現(xiàn)有的3D CCD彩色成像，由于具有堅(jiān)固、防塵和可洗的外殼，這種達(dá)到IP67級(jí)別的工業(yè)攝像頭主要用于要求非常嚴(yán)格苛刻的工作環(huán)境中。
3D立體視覺與人眼立體視覺相比，具有不可替代的優(yōu)點(diǎn)，如精度高、擴(kuò)展能力強(qiáng)大，連續(xù)工作時(shí)間長、不易損壞、保密性好、沒有培訓(xùn)成本、結(jié)果易于保存和復(fù)制等優(yōu)點(diǎn)，因此三D立體視覺技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域已經(jīng)越來越廣泛。
