Welkom in de toekomst van 3D-zicht
Jarenlang was de grootste uitdaging in 3D-visie het ontwikkelen van een robotachtig "oog" dat de echte wereld zou kunnen vastleggen zoals die is - in beweging.
Conventionele 3D-waarnemingstechnologieën hebben met deze uitdaging geworsteld, geen van hen was in staat snel bewegende objecten te scannen en tegelijkertijd 3D-beeldgegevens te leveren die zouden voldoen aan de eisen van de klant voor hoge resolutie en nauwkeurigheid.
em>Dit is veranderd met de nieuwe Parallel Structured Light-technologie, die een einde maakt aan het dilemma tussen kwaliteit en snelheid. We zijn eindelijk aangekomen in de toekomst van 3D-visie.
Parallel Structured Light uitgelegd door Marcel Svec, Product Director van de Sensors Business Unit .
In ons vorige blogartikel over “De revolutie in machinevisie” bespraken we het concept van 3D-scannen in beweging. We hebben de vraag beantwoord waarom het een uitdaging vormt voor standaardtechnologieën en hoe de Parallel Structured Light deze uitdaging overwint. We zijn diep ingegaan op hoe de technologie werkt en waar deze staat in vergelijking met andere benaderingen.
In dit blogartikel nemen we een meer praktische houding aan.
Zoals u weet, is de Parallel Structured Light-technologie geïmplementeerd in de 3D-camera MotionCam-3D. Vandaag bekijken we de technologie vanuit het oogpunt van een apparaat:we bespreken de belangrijkste onderdelen en kenmerken van de behuizing van MotionCam-3D, de verschillende modellen voor verschillende toepassingen, de scanmogelijkheden en waar u ze kunt gebruiken, en de unieke functies die u niet krijgt met andere technologieën.
Hiervoor zullen we de 3D-beelduitvoer van de meest populaire 3D-waarnemingstechnologieën vergelijken en vergelijken met het parallel gestructureerde licht om een objectief inzicht te krijgen in hun prestaties.
Wat is MotionCam-3D?
Laten we beginnen met een heel eenvoudige uitleg van wat MotionCam-3D is:
MotionCam-3D is een 3D-camera voor het scannen van industriële gebieden - d.w.z. een robotachtig "oog" – die kan worden gebruikt voor een verscheidenheid aan toepassingen om industriële, logistieke en andere soorten processen te automatiseren. Door robots te laten zien , stelt de camera hen in staat objecten in 3D-ruimte te manipuleren of hun kwaliteit tijdens de productie te evalueren.
Basisfeiten over MotionCam-3D
MotionCam-3D bestaat uit drie hoofdonderdelen:
- Een projector die licht op de scène zendt
- Een camera-eenheid die de scène vastlegt
- Een verwerkingseenheid die de 3D-gegevens berekent en via ethernet naar een pc stuurt
Het apparaat kan ook worden gevoed via het ethernet of, als alternatief, via een 24V-voedingsconnector.
Al deze componenten zijn geassembleerd in een slanke, robuuste en duurzame carbon body, die minder dan 1,5 kilogram weegt. Dit is met name een voordeel voor hand-oogtoepassingen.
MotionCam-3D is verkrijgbaar in drie verschillende formaten met verschillende scanbereiken:
- Model S =het kleinste model met een scanbereik tot 60 cm. Er is ook een uitgebreide versie S+ met een scanbereik tot 150 cm.
- Model M =het medium model met een scanbereik tot 100 cm. De uitgebreide versie M+ biedt een scanbereik tot 150 cm en verbeterde nauwkeurigheid.
- Model L =het grootste model met een scanbereik tot 300 cm.
De +modellen met grotere scanbereiken zijn vooral geschikt voor hand-oog toepassingen.
Alle vijf de modellen bieden dezelfde resolutie van maximaal 2 miljoen 3D-punten, waarbij de dichtheid van de puntenwolk afhangt van de scanafstand. Voor een scanafstand van 1 meter is de dichtheid bijvoorbeeld gelijk aan 4 punten per 1 vierkante millimeter.
Waar kunt u MotionCam-3D gebruiken?
Dankzij de robuuste scanprestaties van MotionCam-3D kunt u een grote verscheidenheid aan objecten scannen die zijn gemaakt van verschillende soorten materialen, inclusief maar niet beperkt tot de volgende:
De mogelijkheid om verschillende soorten materialen te scannen, samen met zijn hoge resolutie, nauwkeurigheid en hoge robuustheid in veeleisende industriële omgevingen en uitdagende omstandigheden, maken van MotionCam-3D een perfect 3D-vision-apparaat dat automatisering kan dienen in een breed scala aan toepassingen, zoals:
Wat maakt MotionCam-3D nu zo uniek in vergelijking met andere 3D-waarnemingstechnologieën?
Parallel gestructureerd licht versus gestructureerd licht
Als uw doel een hoge kwaliteit van 3D-gegevens is, kunnen gestructureerde lichtsensoren een goede keuze voor u zijn. Ze kunnen robuuste gegevens met hoge nauwkeurigheid leveren en ze kunnen allerlei soorten materialen en oppervlakken onder verschillende omstandigheden scannen.
Ze hebben echter één serieuze beperking, namelijk dat ze alleen kunnen worden gebruikt als de scène perfect statisch is. Dit heeft de volgende reden:
Een gestructureerd lichtsysteem projecteert een opeenvolging van lichtpatronen op de scène. Als het object beweegt, wordt het geprojecteerde patroon verbroken. Dit resulteert in een onleesbaar patroon met veel ruis, rondvliegende artefacten of onvolledige puntenwolken.
Als u bewegende scènes moet scannen, zijn er andere, geschiktere technologieën. Laten we die nu bekijken.
Parallel gestructureerd licht versus actieve stereo / ToF
De meest populaire 3D-waarnemingstechnologieën voor het scannen van bewegende objecten zijn Time-of-Flight (ToF) of actieve stereosystemen.
Hun belangrijkste voordeel is een hoge scansnelheid. Helaas gaat dit ten koste van de kwaliteit. De resolutie van deze systemen is meestal VGA (Video Graphics Array =een resolutiestandaard voor het weergeven van afbeeldingen op monitoren) en hun nauwkeurigheid kan slechts enkele millimeters bedragen. Een ander zwak punt is dat ze geen mooie details aan de randen van de gescande objecten kunnen weergeven en dat het 3D-beeld vrij veel ruis bevat.
Wanneer we bovenstaande argumenten samenvatten, krijgen we het volgende:
Aan de ene kant zijn er actieve stereo- of Time-of-Flight-systemen, die hoge snelheid maar lage kwaliteit kunnen bieden.
Aan de andere kant zijn er gestructureerde lichtsystemen, die een hoge kwaliteit kunnen leveren, maar niet kunnen worden gebruikt voor het scannen van bewegende of trillende objecten.
Maar we willen zowel hoge snelheid als hoge kwaliteit bereiken om snel bewegende objecten in hoge resolutie en nauwkeurigheid te kunnen scannen. Dit is een noodzaak in talloze toepassingen, dus hoe kunnen we bevredigende resultaten bereiken?
Gelukkig brengt de Parallel Structured Light-technologie het beste van twee werelden samen:de snelheid van actieve stereo en Time-of-Flight-systemen en de kwaliteit van gestructureerde lichtsensoren.
Bekijk de onderstaande scène, vastgelegd door MotionCam-3D.
De scène beweegt, maar het 3D-beeld is nog steeds perfect helder. U kunt zien:
MotionCam-3D heeft ook een statische modus, die de nauwkeurigheid en resolutie verdubbelt tot 2 Mpx. Dit maakt het een echt veelzijdig apparaat voor allerlei toepassingen.
Paradigmaverschuiving die machinevisie transformeert
De Parallel Structured Light-technologie maakt eindelijk een einde aan het dilemma of u voor uw projecten de voorkeur moet geven aan snelheid boven kwaliteit of andersom.
Het vertegenwoordigt een echte paradigmaverschuiving in de machine vision-industrie, omdat het bestaande applicaties sneller en betrouwbaarder kan maken. Tegelijkertijd opent het de deur naar veel nieuwe toepassingen die voorheen niet mogelijk waren.
De belangrijkste voordelen van MotionCam-3D zijn:
Laten we ze samen verkennen. Het is tijd om de wereld in beweging te zien.
Automatisering Besturingssysteem
- De toekomst van datacenters
- De toekomst voor contactloze bezorging
- Boston Dynamics &Trimble:The Future of Construction
- Fabrieken van de toekomst:industriële productie 1.0 tot 4.0
- Nokia's 'bewuste' fabriek van de toekomst
- De toekomst van onderhoudstechniek
- Automatisering en de toekomst van digitale productie?
- De toekomst van 3D-printen in de maakindustrie
- Is 3D-printen de toekomst van productie?
- De toekomst van CNC-bewerking
- De evolutie van 3D-zicht