Vier veelvoorkomende types van 3D-ziensvermogen

Terwijl de 3D-visietechnologie blijft evolueren, zijn verschillende oplossingen ontstaan om aan verschillende industriële en commerciële behoeften te voldoen. In dit artikel verkent HIFLY vier gangbare 3D-afbeeldingstechnologieën, waarbij hun werking, voordelen, beperkingen en typische toepassings scenario's worden geanalyseerd.

1. Tweeogige visiecamera

Operationeel vergelijkbaar met menselijke tweeogige visie gebruiken stereovisiesystemen twee camera's onder een hoek om afbeeldingen vanuit lichtelijk verschillende perspectieven te vangen. Door de pixelverschuiving (dispariteit) tussen de twee afbeeldingen te berekenen, kan het systeem dieptegegevens schatten en 3D-modellen reconstrueren.

Pluspunten:

Kostenefficiënte hardwareconfiguratie

Eenvoudige systeemarchitectuur

Gemakkelijke implementatie en bediening
Beperkingen:

Beperkte precisie (typisch op millimeteriveau)

Onvoldoende voor hoge-precisie industriële toepassingen
Toepassingen: Basis objectherkenning, autonome voertuignavigatie en consumentengradige dieptesensoren.

2. Laserlijn profiler

Dit systeem combineert een laserlijnprojector met een camera die zich op een vaste hoek bevindt. Terwijl de laserstrip over een bewegend object scant, neemt de camera vervormingen in de geprojecteerde lijn op om 3D-puntwolken te genereren.

Pluspunten:

Uitzonderlijke precisie in de Z-as (op sub-micron niveau)

Nauwkeurigheid van de XY-as binnen tientallen micrometer

Ideaal voor vlakheidshoogte-/hoogprecisie meting
Beperkingen:

Vereist gecoördineerde mechanische beweging

Prestatie neemt af met reflecterende oppervlakken
Industrieel Dominantie: Momenteel de meest ingezette 3D-visieoplossing in de productie voor kwaliteitscontrole en dimensionele verificatie.

3. Gestuctureerde Licht 3D Camera

Deze technologie projecteert gecodeerde lichtpatronen (roosters of vlekjes) op doelen. Een of meer camera's analyseren vervolgens de door objectoppervlakken veroorzaakte vertekende patronen om 3D-coördinaten te berekenen.

Pluspunten:

Meting Zonder Contact

Capaciteit voor statisch scannen

Micro-niveau precisie in kleine visievelden

Effectief in grote schaal toepassingen
Beperkingen:

Hogere apparatuurkosten

Gevoelig voor storing door omgevingslicht
Primair toepassingsgebied: 3D willekeurig grijpen

4. Time-of-Flight (ToF) Laser Scanner

ToF-systemen meten de heen-en-weer-tijd van infrarood laserpulsen om afstanden te berekenen. Deze directe time-of-flight-meting maakt real-time 3D-kaarten mogelijk.

Pluspunten:

Uitstekende real-time prestaties

Volledige diepte verwerving

Compacte systeemgrootte
Beperkingen:

Beperkte meetnauwkeurigheid

Gevoelig voor meervoudige padinterferentie
Commerciële prevalentie: Widely used in consumentenelektronica (VR/AR), beveiligingssystemen en medische beeldvorming. Industriële toepassingen zijn voornamelijk beperkt tot obstakelvermijding en basisnavigatie voor AGV's.

Technologievergelijking en keuzehandleiding
Elke technologie presteert uitstekend in specifieke scenario's:

Kostensensitieve toepassingen: STEREOVISIE

Uiterst hoge precisie-eisen: Lijnprofileringslaser

Complex oppervlaksscanning: GESTRUCTUREERD LICHT

Real-tijd dynamische sensing: ToF systemen