3d工業(yè)視覺(jué)相機(jī)的選擇標(biāo)準(zhǔn)可從相機(jī)的類型、精度、 視野、距離、場(chǎng)景、成本等6個(gè)方面綜合考量。
1、工業(yè)相機(jī)類型
這個(gè)是第一要素。3D視覺(jué)和2D視覺(jué)一般分兩類,一類是檢測(cè)一類是定位(還有一類是監(jiān)控,比如安防就屬于這塊)。缺陷檢測(cè)也包括外觀、顏色、形狀、缺損、多余、傷痕(劃痕、凹凸)、污漬,尺寸公差等等。3D和2D都有可能涉及到檢測(cè)類的應(yīng)用,在不涉及尺寸的情況向,大多檢測(cè)類應(yīng)用可采用2D平面視覺(jué),少數(shù)涉及空間位置關(guān)系的檢測(cè)會(huì)用到3D檢測(cè)。而正對(duì)尺寸公差檢測(cè),同樣分2D和3D。原則上,2D視覺(jué)沒(méi)有Z方向的信息,不知道物體的z方向位置關(guān)系,但是根據(jù)透視原理,可以知道相對(duì)位置關(guān)系。因此,在具有明確Z方向參考的情況下,2D視覺(jué)也可以實(shí)現(xiàn)高精度尺寸公差測(cè)量。而設(shè)計(jì)Z方向或者,z方向信息不夠明確的情況下,3D視覺(jué)能很好的替代2D檢測(cè), 應(yīng)用更加廣泛。
2、機(jī)器視覺(jué)相機(jī)精度
精度是一個(gè)重要的參考因素。沒(méi)每個(gè)應(yīng)用都有允許的尺寸公差范圍,比如高精度cnc加工,要求0.001-0.001mm的尺寸精度;東潤(rùn)項(xiàng)目要求的,平面度檢測(cè)0.08mm精度;熙銳圓心定位0.5mm精度,體積測(cè)量5mm精度等等。根據(jù)不同的精度需求,選擇不同的相機(jī),一般來(lái)說(shuō),在精度方面線激光精度優(yōu)于結(jié)構(gòu)光相機(jī)(DLP),結(jié)構(gòu)光相機(jī)優(yōu)與主動(dòng)雙目(DST),主動(dòng)雙目跟TOP精度差不錯(cuò)。所以,根據(jù)客戶的實(shí)際應(yīng)用精度需求,才能合理的選擇使用什么樣的相機(jī),一般,精度要求在0.1mm一下的的,比如3C行也檢測(cè)、機(jī)加工檢測(cè)、裝配定位等等采用線激光比較合適,精度要求較高。小尺寸到重大尺寸的物體定位、抓取、無(wú)序上料等等,可以在治具端做適當(dāng)?shù)南尬唬ㄎ痪纫蟛桓撸话?.1-10mm的,都可以用DLP相機(jī),通過(guò)控制視場(chǎng)大小來(lái)滿足不同的精度需求。而大件識(shí)別定位,一般用DST(DST130,DST110,TOF)等,精度要求不高,一般厘米級(jí)別的精度就夠用了。更低精度的,有激光雷達(dá)。
3、3d工業(yè)相機(jī)視野
視野也是視場(chǎng)大小,就是需要檢測(cè)的物體和場(chǎng)景尺寸。視野限定了視覺(jué)系統(tǒng)的極限精度,一般精度越高的相機(jī),視野越小;視野越大的相機(jī),精度則做不高。精度跟視野大小是成反比關(guān)系。大視野同時(shí)要極高的精度,這是偽需求,要么做不到,要么做到了成本極高,代價(jià)極大。一般0.01mm一下的精度,視野范圍在1-50mm;0.01-0.1mm的精度要求,視野在10-300mm,而剛大的視野,則意味著精度同步下降。
4、3D視覺(jué)相機(jī)工作距離
目前所有的3D相機(jī),都是采用的主動(dòng)光源,光源的反射強(qiáng)度決定了圖像采集的信號(hào)強(qiáng)度,信號(hào)越強(qiáng),則圖像越清晰,噪聲越小。而距離會(huì)導(dǎo)致光衰,光的擴(kuò)散傳播,導(dǎo)致光功率密度下降,下降速率跟距離的立方成反比。也就是說(shuō),越遠(yuǎn)距離的成像,效果越差。因此,工作距離也是影響相機(jī)選擇的一大因素。點(diǎn)光源比線光源能量集中度好,線光源比面光源能量集中度高,因此,不同的原理的相機(jī),能設(shè)計(jì)的工作距離不同。激光雷達(dá),采用點(diǎn)光源,工作距離最長(zhǎng),車載激光雷達(dá)工作距離可達(dá)100米;面陣激光相機(jī),比如DLP,在超過(guò)2米的時(shí)候,其光衰帶來(lái)的影響就很嚴(yán)重,所以,相機(jī)工作距離被大大限制。主動(dòng)雙目采用的是點(diǎn)陣激光,工作距離比DLP要大。
5、智能視覺(jué)相機(jī)應(yīng)用場(chǎng)景
應(yīng)用場(chǎng)景也是選擇相機(jī)一個(gè)必要考慮的點(diǎn)。是用于室內(nèi)還是室外、高溫低溫、液體粉塵等等環(huán)境因素。另外,物體的材質(zhì)也是影響因素,三個(gè)視覺(jué)難點(diǎn):黑色、透明、反光!涉及這3樣的,都難做,甚至做不了。一個(gè)個(gè)來(lái)說(shuō),所有3D相機(jī)都是主動(dòng)光源的,因此,容易受強(qiáng)環(huán)境光影響,室外通常有陽(yáng)光直射,是個(gè)極強(qiáng)的干擾源,因此對(duì)所有室外方案,3D視覺(jué)都受限;而2D是被動(dòng)光源的,所以,受弱光影響(光照不足),所以2D項(xiàng)目一般需要增加補(bǔ)光燈,人工補(bǔ)光。高溫低溫、液體粉塵等等影響相機(jī)使用壽命,尤其是光學(xué)器件的使用壽命。需要考慮防護(hù)問(wèn)題。
6、成本問(wèn)題
在一些交叉領(lǐng)域,比如精度、視野、距離等等。滿足兩款相機(jī)工作范圍的,有時(shí)候兩張相機(jī)都能選。比如,一個(gè)項(xiàng)目核心需求是精度0.4mm,工作距離和視場(chǎng)等都合適,那么有DLP和線激光兩款可以選擇。這個(gè)時(shí)候,就需要考慮成本因素了,像激光相機(jī)普遍比 DLP相機(jī)要貴(還有我們自己不生產(chǎn)),而且線激光相機(jī)需要運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)配合,金錢成本比DLP要高;而線激光精度優(yōu)于DLP,成像效果更好,因此算法成本稍低。所以,要根據(jù)客戶預(yù)算,以及我們的綜合開(kāi)發(fā)成本來(lái)考慮選什么相機(jī)。同樣,對(duì)于大件拆碼垛,可以選DLP以及 TOF或者ast110,;中小件物體的識(shí)別與抓起等,可以選DLP和AST110;高精度尺寸檢測(cè),可以選2D(固定位置檢測(cè))或者線激光;在同一個(gè)需求,有2款或者多款相機(jī)可以選擇的時(shí)候,就需要考慮成本。
3D工業(yè)相機(jī)選擇標(biāo)準(zhǔn)「6個(gè)機(jī)器視覺(jué)相機(jī)考量標(biāo)準(zhǔn)」
關(guān)于機(jī)器人3d視覺(jué)系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)優(yōu)化標(biāo)定板分割的解決方案!
關(guān)于工業(yè)機(jī)器人視覺(jué)實(shí)現(xiàn)墻角識(shí)別的解決方案!
3D視覺(jué)定位引導(dǎo)
3D視覺(jué)產(chǎn)品缺陷檢測(cè)(機(jī)器人視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng))解決方案
工業(yè)機(jī)器人視覺(jué)避障(TOF避障模塊和主動(dòng)雙目避障模塊)