3D Vizyon neden 2D tanıma teknolojisini yavaş yavaş değiştirecek

2D görme sistemleri onlarca yıldır kullanılmaktadır ve belirli uygulamalarda iyi performans göstermiştir. Bununla birlikte, özellikle gereksinimleri tam olarak karşılayamadıkları karmaşık senaryolarda doğal sınırlamaları vardır.

3D görme teknolojisinin yükselişi ile bu sınırlamaların çoğu ele alınmaktadır.

2D görme sistemleri, iki - boyutsal veriyi yakalamak için CCD veya CMOS kameralarını kullanırken, 3D görme sistemleri üç - boyutsal bilgileri toplamak için yapılandırılmış ışık, lazer üçgenleme veya - uçuş sensörleri gibi bir dizi sensör kullanır.

Her iki sistem türü de ışık kaynakları, optik lensler, görüntü işleme yazılımı ve iletişim arayüzleri dahil olmak üzere ortak bileşenleri paylaşır, ancak görsel verileri nasıl yakaladıkları ve yorumladıklarında temelde farklılık gösterir.

2D ve 3D görme sistemleri, çalışma ilkeleri ve bunların ilgili uygulama alanları arasındaki farkları araştıralım.

2D görme sistemi nedir?

Bir 2D görme sisteminde, yakalanan görüntü hedefin iki - boyutlu (2D) temsilidir. Bu, sistemin yalnızca x ve y ekseni bilgilerini işlediği ve derinlik veya z - eksen verilerinden yoksun olduğu anlamına gelir.

Başka bir deyişle, 2D görme, yükseklik bilgilerini iletmeden nesnenin bir konturunu sağlayabilir. Sonuç olarak, 2D görme, hassas şekil bilgisinin gerekli olduğu uygulamalarda sınırlamalara sahiptir.

Bununla birlikte, 2D Vizyon, özellik tanıma, konumlandırma, boyut algılama, barkod okuma, karakter tanıma, etiket doğrulaması, kalite denetimi ve hedef izleme gibi daha basit görevlerde hala iyi performans gösterir.

2B Görme Sınırlamaları

• Işık hassasiyeti: 2D görme sistemleri nesnenin yansıtılan ışığa dayanır, böylece ortam ışığındaki değişiklikler veya ışık kaynağındaki dalgalanmalar doğruluğu etkileyebilir. Fabrika ortamlarında, aşırı veya yetersiz ışık veya gölgeler, görüntüdeki kenarları ve özellikleri bulanıklaştırabilir ve yanlış algılamaya yol açabilir.

• Kontrast sorunları: 2D görme, nesnenin yüzeyinin kontrastına bağlıdır. Farklı aydınlatma kurulumlarında bile çok parlak veya çok karanlık nesneler için, sistem performansını etkileyen kenarları ve özellikleri doğru bir şekilde yakalamak zor olabilir.

• Derinlik bilgisi eksikliği: 2D görme Z - ekseni boyunca yükseklik bilgilerini yakalayamadığından, hedef nesnedeki herhangi bir yükseklik varyasyonu görüntüleme hatalarına ve yanlış ölçümlere neden olabilir.

• Karmaşık 3D şekilleri işleyememe: 2D Görme Sistemleri, özellikle görev X veya Y düzlemlerinin ötesine uzanan boyutların ölçülmesini gerektirdiğinde, bunları hassas hacim algılama veya toplama -

3D vizyonun temel ilkeleri

Bir 3D görme sistemi sadece iki - boyutsal bir görüntü değil, aynı zamanda sistemin uzaydaki her pikselin konumunu tanımlamasını sağlayan hassas bir 3D nokta bulutu oluşturur.

Bu, sistemin her eksen çevresindeki dönüş bilgileri ile birlikte x, y ve z ekseni verilerini yakalayabileceği anlamına gelir.

3D vizyonu uygulamak için kullanılan yaygın teknolojiler arasında lazer üçgenleme, stereo görüş, uçuş zamanı ve yapılandırılmış ışık bulunur.

3D verilerin işlenmesi, 2D verilerin işlenmesinden daha fazla zaman, bilgi işlem gücü ve yazılım desteği gerektirirken, çok - çekirdek işlemcilerdeki, 3D algoritmalardaki ilerlemeler, 3D görme sistemlerini üretim hattı verim gereksinimlerini karşılayabilmiştir.

Ayrıca, 3D verileri güvenilir bir şekilde yakalayarak, 3D görme sistemleri, aydınlatma, kontrast ve nesne mesafesine duyarlılık gibi 2D sistemlerin sınırlamalarının üstesinden gelir.

3D vizyonun avantajları

3D vizyonu kullanırken, sistem yüksek - hassas 3D dijital modeline göre bir nesnenin şeklini ve konumunu doğru bir şekilde işleyebilir.

Üretim hattı ortamındaki değişikliklerden veya nesnenin yüzeyinin yansıtıcı veya emici özelliklerinden etkilenmeden nesnenin konumunu, hacmini, açısını, düzlüğünü ve özelliklerini tam olarak tanımlayabilir.

Bu, sistem tasarımını önemli ölçüde basitleştirir ve karmaşık parça kullanım, tespit ve montaj gibi 2D görme sistemlerinin yapamayacağı görevleri yerine getirecek işlevselliği genişletir.

Ayrıca, 3D vizyon, 2D sistemlerin elde edemediği görevler için verimli ve maliyet - etkili bir çözüm sağlar.

Farklı 3D görme teknolojileri arasında kalite ve performans açısından önemli farklılıklar olmasına rağmen, doğru teknolojiyi seçmek, çözünürlük, renk, hız ve doğruluk gibi faktörlerin dikkate alınması gerektiği gibi geleneksel bir kamera seçmekten daha karmaşıktır.

2D ve 3D görme sistemlerinin uygulamaları

2D Görme Uygulamaları

•Özellik tanıma: Logolar veya desenler gibi önceden tanımlanmış özelliklere dayalı bileşenleri tanımlamak için üretimde kullanılır.

•Barkod okuma: Hızlı envanter yönetimi ve ürün takibi için perakende ve lojistikte yaygın olarak kullanılmaktadır.

•Boyut ölçümü: Ürünlerin derinlik bilgileri gerekmeden belirli boyutları karşılamasını sağlamak için kalite kontrolünde uygulanır.

•Karakter tanıma: Basılı metni dijital formata dönüştürmek için belge işleme ve OCR (optik karakter tanıma) sistemlerinde kullanılır.

•Etiket Doğrulama: Etiketlerin doğruluğunu ve bunların ürünlere yerleştirilmesini doğrulamak için ambalaj endüstrilerinde önemlidir.

3D Görme Uygulamaları

3D görme sistemleri, ayrıntılı mekansal bilgi ve karmaşık veri yorumu gerektiren uygulamalarda giderek daha fazla benimsenmiştir. Temel uygulamalar şunları içerir:

•Kalınlık ve hacim ölçümü: Ürün spesifikasyonlarının karşılanmasını sağlamak için imalat ve inşaat gibi endüstrilerde gereklidir.

•Yüzey kusuru tespiti: Ürün yüzeylerinde kusurları veya tutarsızlıkları tanımlamak için kalite güvence süreçlerinde kullanılır.

•Karmaşık şekil tanıma: Karmaşık şekillerin doğru bir şekilde tanımlanması ve ele alınması gereken otomatik montaj ve üretim süreçlerinde kullanılır.

•Robotik rehberlik: Kesin mekansal bilginin gerekli olduğu nesneleri toplama ve yerleştirme gibi görevlerde otonom robotlar için çok önemlidir.

•Parça montajı: Doğru hizalamayı sağlayarak doğru yükseklik ve konum verileri sağlayarak bileşenlerin montajını kolaylaştırır.

SCANTECH, 3D Vision Systems'ın yeteneklerini geliştirir. Gelişmiş 3D tarayıcılar. Bu tarayıcılar, hızlı ve son derece doğru veri toplama sağlamak için yapılandırılmış hafif tarama ve lazer üçgenleme gibi kesme - kenar teknolojilerini kullanır.

Bunlar, çeşitli uygulamalar için özel olarak tasarlanmıştır. ürün geliştirme, denetimve karmaşık montaj görevleri.

Karmaşık ayrıntıları yakalama ve üretme yetenekleri ile Kesin 3D modeller, Scantech’in tarayıcıları endüstrilerin üretkenliği artırmasını, iş akışlarını kolaylaştırmasını ve üstün ürün kalitesi sağlamasını sağlar.

Çözüm

3D ve 2D görme sistemleri, veri temsili, işleme yöntemleri, uzamsal algı, uygulama alanları ve algoritmalar açısından önemli ölçüde farklılık gösterir.

2D Vizyon öncelikle daha basit görevler için düz görüntü analizine dayanırken, 3D Vision daha hassas derinlik algılama ve mekansal konumlandırma sunar, bu da robotik navigasyon ve karmaşık şekil tanıma gibi gelişmiş uygulamalar için idealdir.

Bazı senaryolarda, gereksinimleri karşılamak için 2D görme yeterlidir. Bununla birlikte, daha yüksek hassasiyet ve mekansal bilgi gerektiren uygulamalar için 3D Vision net bir avantaj sunar.

Görme teknolojisinin seçimi belirli uygulama ihtiyaçlarına ve çevreye dayanmalıdır.