3D 비전의 네 가지 일반적인 유형

3D 비전 기술이 계속 발전함에 따라, 다양한 솔루션이 산업 및 상업적 요구를 충족시키기 위해 등장했습니다. 본 문서에서는 HIFLY가 네 가지 주요 3D 영상 기술을 탐구하며, 그 작동 원리, 장점, 제한 사항 및 일반적인 응용 사례를 분석합니다.

1. 이안 시각 카메라

사람의 두 눈 시각과 유사하게 작동하는 입체 시각 시스템은 약간 다른 각도에서 이미지를 캡처하기 위해 두 개의 카메라를 사용합니다. 두 이미지 간의 픽셀 변위(차이)를 계산하여 시스템은 깊이 정보를 추정하고 3D 모델을 재구성할 수 있습니다.

장점:

저렴한 하드웨어 구성

단순한 시스템 구조

쉬운 구현 및 운영
제한 사항:

제한된 정확도 (일반적으로 밀리미터 수준)

고정밀도 산업 응용 프로그램에는 부족함
응용 분야: 기본 객체 인식, 자율 차량 내비게이션, 소비자급 깊이 센싱.

2. 레이저 라인 프로파일러

이 시스템은 고정된 각도로 배치된 카메라와 레이저 선 프로젝터를 결합합니다. 레이저 스트라이프가 이동하는 물체를 스캔하면서 카메라는 투영된 선의 변형을 포착하여 3D 포인트 클라우드를 생성합니다.

장점:

우수한 Z축 정밀도 (나노미터 수준)

XY축 정확도 십 수 마이크론 내외

평탄성/고정밀 높이 측정에 적합
제한 사항:

조율된 기계적 동작 필요

반사 표면이 있을 경우 성능이 저하됩니다
산업 지배력: 현재 제조업에서 품질 검사와 차원 검증을 위해 가장 널리 채택된 3D 비전 솔루션입니다.

3. 구조화된 빛 3D 카메라

이 기술은 인코딩된 빛 패턴(격자 또는 점무늬)을 대상물에 투영합니다. 하나 이상의 카메라가 물체 표면으로 인해 왜곡된 패턴을 분석하여 3D 좌표를 계산합니다.

장점:

비접촉 측정

정지된 스캐닝 기능

작은 시야에서의 마이크로 수준의 정밀도

대규모 응용 프로그램에서 효과적
제한 사항:

장비 비용이 높음

주변광 간섭에 민감함
주요 응용: 3D 랜덤 그랩핑

4. 비행시간(ToF) 레이저 스캐너

ToF 시스템은 거리를 계산하기 위해 적외선 레이저 펄스의 왕복 시간을 측정합니다. 이 직접적인 비행시간 측정은 실시간 3D 매핑을 가능하게 합니다.

장점:

우수한 실시간 성능

전체 필드 깊이 획득

コン팩트한 시스템 크기
제한 사항:

제한된 측정 정확도

다중 경로 간섭에 취약함
상업적 보급률: 소비자 전자제품 (VR/AR), 보안 시스템, 의료 영상에서 널리 사용됩니다. 산업용 애플리케이션은 주로 AGV 장애물 회피 및 기본 내비게이션에 제한됩니다.

기술 비교 및 선택 가이드
각 기술은 특정 시나리오에서 뛰어납니다:

비용에 민감한 애플리케이션: 스테레오 비전

초고정밀도 요구 사항: 레이저 라인 프로파일링

복잡한 표면 스캐닝: 구조화된 빛

실시간 동적 센싱: ToF 시스템