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工业3d相机选型指南(新手向)

2020/8/31 12:40:12 文章标签:

最近项目中需要用到工业3d相机,所以我简单了解了一下,并对一些国内比较知名的品牌进行了一定的咨询,学习到了不少关于工业3d相机的选型知识,故在此给大家分享一下,希望大家少走弯路。

一、工业3d相机的原理

首先就是要从3种常见的工业3d相机实现原理中,挑出最合适的一种。具体原理我就不讲解了(主要我自己也不是很懂

1.双目视觉

通过两个摄像头模拟双目视觉,通过一系列复杂的算法来获取图像的三维信息,一般的双目3d相机由于依靠自然光,所以对自然光有一定要求,而且晚上不能用,也有通过发射红外激光来补光的,那种则能够在晚上使用。

小结

优点:
使用的是两个普通的CMOS摄像头,所以成本较低
室内外均可使用
缺点:
由于用两个摄像头,还得保持一定距离,所以总的体积会稍微偏大
不适用于单调纹理的场景,例如单色背景
对光照要求较高,太暗太亮都会影响效果

2.结构光

结构光主要就是通过发射结构光照射在物体表面,然后相机接收反射的滤波,接着相机根据接收的信号进行计算,得出深度数据。
结构光一般分为编码结构光和条纹结构光,像我之前实验的奥比中光那一款,应该是属于编码结构光,对于工作距离要求限制比较大,太近不行,太远精度低,但是速度会比较快,可以移动测量。而条纹结构光精度较高,但速度慢,只能在静止状态使用,相机或物体抖动等因素都会导致生成的点云效果变差。

小结

优点:
相机比较小
在合适工作范围内精度高,图像分辨率高
功耗低,在晚上也可以使用
缺点:
受环境光干扰较大,室外无法使用
工作距离要求高,不灵活

3.飞行时间(TOF)

通过对物体发射连续的激光脉冲,然后根据收的时间,计算光波的相位偏移来测量。

小结

优点:
测量距离远,随距离增加精度损失小
受环境光影响较小
缺点:
计算相位偏移运行量大,资源消耗大
物体边缘精度低
帧率比较低,分辨率低

二、工业3d相机的规格

主要包括工作距离,视场角(FOV),精度,材质,尺寸,分辨率,图像同步,最小采集时间,操作系统,数据接口,功耗,使用环境等,下面我将对一些参数进行解释。

工作距离

顾名思义,就是3d相机的合适工作距离,一般格式为:500±250(mm),就是最小工作距离为250mm,最大为750mm。

视场角(FOV)

就是相机视野范围的意思,一般都是以棱锥的方式向远处扩大,视野大小可以根据FOV和工作距离算出。

精度

精度可以有很多的表示形式,我也搞不清楚具体的,只能给大家举一个我见过的例子,点精度–±0.02mm@60mm,这个意思就是在60mm的工作距离下,每个像素点大概会有0.02mm的偏差,具体每个像素点能代表实际多大的范围还得自己计算一下才行,这样就大概可以获得相机的误差比例。
除了理论值,我们最好还要拿到实际的测试数据,一般的产品都会利用一些符合国家标准的测量器件例如,标准双球,标准氧化铝平面等…测量得出结果与实际大小作比对就可得知实际误差。

材质&尺寸

没什么好说的,主要看实际应用场景,室内室外,工作环境,对相机大小的要求等等需求

分辨率

分辨率就是单位尺寸中包含多少个像素点,肯定是越大越清晰的,根据自己实际应用场景合理选择即可。

图像同步

由于工业3d相机能够获取彩色图和点云图,但是由不同模块完成的,所以有可能会导致彩色图与点云图不在同一地点和时间拍摄,这就需要相机去校验并矫正了,一般会有两种解决方案,一种是采用硬件同步,一种是软件同步。

数据接口

一般都是两种,基于千兆以太网通用协议开发的相机接口标准,一种是我们最常见的usb接口,两者各有优势。
基于千兆网的接口例如GigE Vision,具有传输速度快(最快111MB/S),传输距离远的优势(100m以内),传输数据抗干扰性较强,但是由于是专用接口,所以适用性一般。
usb接口就是我们日常生活中常见的数据接口了,一般有2.0和3.0的版本,usb接口传输距离都不会太远,一般在2m以内,2.0最大传输速度在80MB/S,而3.0能达到400MB/S,但usb在数据传输稳定性上不如上一种。

最小采集时间、操作系统、功耗、使用环境

这些参数都是很容易理解的,主要就是要适应你的应用场景即可,就不赘述了。

三、国内品牌

下面列出一些国内比较知名的品牌或者代理商供大家进行参考,本人阅历有限,不敢妄下定论,就各位自行进行横向比较,要分清是代理商还是自主研发哦

1.知象光电
http://www.chishine3d.com/

2.图漾科技
https://www.percipio.xyz/

3.深度创新科技
http://www.deepintech.cn/

4.康耐视
https://www.cognex.cn/zh-cn

5.大恒图像
https://www.daheng-imaging.com/

6.凌云
http://www.lusterinc.com/

还有一些就是产品比较单一的大牌子,可能刚起步
7.华睿科技(大华旗下)
http://huaraytech.com/html/3Dgongyexiangji/

8.海康机器人(海康旗下)
https://www.hikrobotics.com/

国外的品牌了解的比较少,官网就不贴了(主要也很贵
9.德国堡盟

10.德国basler


本文链接: http://www.dtmao.cc/news_show_150025.shtml

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