Podczas gdy technologia widzenia 3D była nadal przedmiotem dyskusji wśród światła strukturalnego, widzenia jednoocznego/obuocznego i rozwiązań ToF, zespół zdecydowanie wybrał opcję laser liniowy + technologia widzenia obuocznego. Takie podejście poprawiło odporność wizji 3D na światło do 180 000 lumenów, osiągając dokładność 0,02 mm i zwiększając głębię ostrości do zakresu 500-4000 mm. 3D Vision nie ogranicza się już do scenariuszy przemysłowych linii montażowych ze stałym światłem otoczenia, osiągając prawdziwą wszechstronność wewnątrz i na zewnątrz, dużą odporność na światło, funkcje przeciwodblaskowe i możliwość dostosowania pełnego scenariusza w słabym świetle środowiska. Technologia lasera liniowego + widzenia obuocznego 3D szybko przenika do tradycyjnej produkcji, tworząc „nowy paradygmat” cyfrowej transformacji przemysłowej.
Innowacje w maszynach rolniczych:-samodzielnie opracowana kamera stereoskopowa 3D
W tamtym czasie produkcja bawełny w Xinjiangu zajmowała pierwsze miejsce w kraju przez 22 lata z rzędu, ale koszty pracy związane z rocznymi zbiorami sięgały 15 miliardów RMB. Oceniając potencjał rynkowy, zespół zauważył, że gdyby udało mu się zdobyć 10% rynku robotów do zbioru bawełny, sam ten pojedynczy produkt mógłby konserwatywnie wygenerować przychody w wysokości 1,5 miliarda RMB.
Jednakże podczas opracowywania robotów do zbiorów rolniczych pojawił się drażliwy problem. Chociaż robot współrzędnych został pomyślnie opracowany, brak niezawodnego systemu wizualnego pozycjonowania poważnie wpłynął na dokładność rozpoznawania i wydajność zbiorów. Zespół zakupił także rozwiązania wizyjne 3D od zagranicznych marek. Jednak bez wyjątku te systemy wizyjne nie były w stanie zasadniczo zaspokoić rzeczywistych potrzeb związanych ze zbiorami bawełny. Nie byli w stanie rozwiązać problemu rozpoznawania bawełny ani dostosować się do wymagań roboczych związanych z-intensywnym światłem zewnętrznym.
Obecnie do głównych technologii widzenia stereofonicznego 3D dostępnych na rynku należą głównie rozwiązania w zakresie światła strukturalnego, rozwiązania w zakresie czasu przelotu (ToF) i rozwiązania w zakresie widzenia obuocznego. Choć różnią się one scenariuszami zastosowania i zakresem, bez wyjątku niezależnie od tego, jakie rozwiązanie technologiczne zostanie wybrane, istnieją pewne ograniczenia.
Światło strukturalne działa na zasadzie laserowego kodowania plamek, wykorzystując aktywną metodę pomiaru, składającą się zwykle z lasera lub DLP i pary lornetek. Laserowy pomiar punktu oświetla powierzchnię roboczą setkami tysięcy punktów laserowych, a lewa i prawa kamera lornetkowa tworzą współrzędne xyz w celu wygenerowania strukturalnego obrazu. DLP emituje źródło światła o określonej długości fali, a źródło światła z zakodowaną informacją jest rzutowane na obiekt. Zniekształcenie zwróconego zakodowanego wzoru jest obliczane za pomocą algorytmów w celu uzyskania informacji o położeniu i głębokości obiektu. Obecnie większość firm na rynku korzysta z rozwiązań oświetlenia strukturalnego. Jednakże rozwiązanie to napotyka szereg wyzwań w środowiskach zewnętrznych o silnym nasłonecznieniu:
1) Intensywne światło słoneczne może zmniejszyć widoczność punktów laserowych, co utrudnia lornetce dokładne uchwycenie informacji o położeniu punktów laserowych.
2) W sytuacjach, w których występuje duża głębia ostrości, zakłócenia światła mogą uniemożliwiać wyraźne rozróżnienie punktów lasera przez lewą i prawą lornetkę, co prowadzi do aliasingu obrazu i wpływa na dokładność pomiaru.
3) Jest bardzo wrażliwy na zewnętrzne źródła światła i może zakłócać go inne źródła światła w otaczającym środowisku, wpływając na dokładność pomiaru głębokości.
4) Głębia ostrości jest ogólnie wąska, a pole widzenia ograniczone. Ze względu na swoją podatność na światło może zazwyczaj pracować tylko przy stałym oświetleniu w pomieszczeniach zamkniętych.
Technologia ToF (Time-of-Flight) działa w ten sposób, że w sposób ciągły wysyła impulsy świetlne do celu, a następnie wykorzystuje czujnik do odbierania światła odbitego od obiektu. Odległość do celu określa się na podstawie czasu lotu (w obie strony) emitowanych i odbieranych impulsów świetlnych. Czujnik oblicza odległość fotografowanej sceny, obliczając różnicę czasu lub różnicę faz między światłem emitowanym i odbitym, generując w ten sposób informacje o głębokości. W połączeniu z tradycyjnym obrazowaniem z kamery umożliwia to przedstawienie-trójwymiarowego konturu obiektu w postaci mapy topograficznej z różnymi kolorami reprezentującymi różne odległości.
Jednak chociaż technologia ToF jest tania-i charakteryzuje się dużą szybkością reakcji, jej obrazowanie jest ograniczone rozdzielczością w pikselach wzoru światła strukturalnego. Powierzchnia obrazowania wzoru światła strukturalnego jest zwykle ograniczona do 600 000 pikseli, a rozwiązanie ToF często nie zapewnia dokładności obrazowania i uchwycenia szczegółów. Dlatego technologia ToF ma ograniczone zastosowanie w-precyzyjnych zastosowaniach przemysłowych-na dużą skalę i jest częściej stosowana w zastosowaniach konsumenckich o stosunkowo niższych wymaganiach dotyczących dokładności.
Natomiast metoda stereowizyjnego widzenia w świetle widzialnym polega na obserwacji tego samego obiektu z dwóch punktów widzenia w celu uzyskania obrazów tego samego obiektu z różnych perspektyw. Trój-wymiarowy obraz obiektu uzyskuje się poprzez obliczenie odchylenia położenia (rozbieżności) pomiędzy pikselami obrazu przy użyciu zasady triangulacji. Jego zalety to wysoka rozdzielczość, wysoka dokładność, wysoka odporność na silne światło i niski koszt.