理论知识
机器视觉系统3D工业相机介绍与分析
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时间:2012-03-23 09:34:49

   3D立体视觉的研究将具有重要的应用价值,其也是计算机视觉研究领域的重要课题之一。立体视觉系统能够对视场范围内的标靶进行自动识别定位,可在复杂的背景环境下实现系统的现场标定。通过对运动体上特征点的识别定位并对数据进行分析进一步获取运动体的位置三维坐标、姿态、特征点之间的相对距离。随着各项研究的深入,其应用也必将越来越广泛,为行业的发展提供强大的技术支持。

  目前3D机器视觉大多用于水果和蔬菜、木材、化妆品、烘焙食品、电子组件和医药产品的评级。它可以提高合格产品的生产能力,在生产过程的早期就报废劣质产品,从而减少了浪费节约成本。这种功能非常适合用于高度、形状、数量甚至色彩等产品属性的成像。

  大多数彩色摄像头都由单个采用彩色滤波器阵列或马赛克的传感器组成,这种马赛克一般由以特定模式覆盖在传感器像素上的红、蓝、绿(RGB)三色的光学滤波器组成。然后马赛克通过将原始传感器数据转换成每个像素的RGB值进行解码,更高速度和更高性能的微处理器的出现催生了各种新型机器视觉应用。

  其中,三维摄像头技术可以在生产期间测量物体的形状和色彩,这有助于提高产品质量,降低生产成本。增加色彩功能进一步增加了质量和成本控制优势,就像人眼一样,机器视觉摄像头所感知的待查产品色彩是有差别的,这取决于照明光源、图像传感器类型及其镜头。大多数机器视觉系统都提供灰度级产品图像分析,但在某些情况下,彩色机器视觉软件需要精确地检测产品图像的形状和轮廓。

  现在,机器视觉设计人员正专注于开发各种用于实现比色法、更好的色度和亮度分解以及彩色马赛克解码的独立于硬件的算法。同时,他们发现,除了Advanced Micro Devices和英特尔公司的传统CPU之外,还有更多的硅处理引擎可供选择。ASIC、DSP、FPGA和图形处理单元(GPU)可以为设计人员提供更多软件算法开发工具。市场上现有的3D CCD彩色成像,由于具有坚固、防尘和可洗的外壳,这种达到IP67级别的工业摄像头主要用于要求非常严格苛刻的工作环境中。

  3D立体视觉与人眼立体视觉相比,具有不可替代的优点,如精度高、扩展能力强大,连续工作时间长、不易损坏、保密性好、没有培训成本、结果易于保存和复制等优点,因此三D立体视觉技术的应用领域已经越来越广泛。

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