Štiri običajne vrste 3D videa

Kot se tehnologija 3D videa nadaljuje v razvoju, so se pojavile različne rešitve za izpolnitev različnih industrijskih in trgovinskih potreb. V tem članku HIFLY raziskujemo štiri pogostejše 3D slikovne tehnologije, analiziramo njihove delovne načupe, prednosti, omejitve in tipične uporabne scenarije.

1. Kamerica z dvokriločnim vidom

Deluje podobno kot človeški dvokriločni vid; stereoskopski vidni sistemi uporabljajo dve kameri s kotenjem, da zajamete slike z malo drugačnih perspektiv. S izračunom pikselskega premika (disparitete) med dvema slikama sistem lahko oceni informacije o globini in rekonstruira 3D modele.

Prednosti:

Nizek strošek strojne opreme

Preprosta arhitektura sistema

Preprosta implementacija in uporaba
Omejitve:

Omejena natančnost (običajno na ravni milimetra)

Nedovoljna za industrijske aplikacije z visoko natančnostjo
Uporabe: Osnovno prepoznavanje predmetov, navigacija avtonomnih vozil in oddaljenostna meritev v potrošniškem sektorju.

2. Laser Line Profiler

Ta sistem združuje projektor laserne črte s kamerico, ki je postavljena pod fiksnim kotom. Ko se laserjeva črta skenira po gibanem predmetu, kamero ujame odstopanja v projicirani črti, da ustvari 3D točkovne oblate.

Prednosti:

Izjemna natančnost glede na os Z (na ravni sub-mikronov)

Natančnost osi XY znotraj desetih mikronov

Idealno za merjenje ravnosti/vysoko natančnega višinskega merjenja
Omejitve:

Zahteva usklajeno mehansko gibanje

Zaslugljivost se slabša s odbijajočimi površinami
Industrijska prednost: Trenutno najbolj široko sprejeta rešitev 3D videa v proizvodnji za kakovostno preverjanje in razsežno potrditev.

3. Strukturirana svetilna kamera 3D

Ta tehnologija projicira kodirane svetlobne vzorce (mreže ali piko) na cilje. Ena ali več kamer nato analizira ometene vzorce, ki jih povzročijo površine objektov, da izračunajo 3D koordinate.

Prednosti:

Merjenje brez stika

Možnost skeniranja v mirovanju

Natančnost na mikrovni ravni v majhnih območjih videz

Učinkovito v velikom razsežnem uporabi
Omejitve:

Višji stroški opreme

Občutljiv na motnjo okoljske svetlobe
Glavna uporaba: 3D naključno hvatanje

4. Skenirnik laserski z metodo časa leta (ToF)

Sistemi ToF merijo povratni čas infravecijih laserjevih impulzov za izračun razdalj. Ta neposredni meritveni postopek časa leta omogoča 3D kartiranje v realnem času.

Prednosti:

Odlična realno-časovna izvedba

Prikupljanje globine celotnega polja

Kompaktna velikost sistema
Omejitve:

Omejena natančnost merjenja

Občutljiv na večpotijsko ovrednotitev
Poslovna prevalenca: Široko uporabljeno v potrošniških elektronikah (VR/AR), varnostnih sistemih in medicinskih slikovanjih. Industrijske uporabe so glavno omejene na izogibanje preprekam AGV-ja in osnovno navigacijo.

Vodnik za primerjanje in izbiro tehnologij
Vsaka tehnologija prevzame v določenih scenarijih:

Razmeroma cenovno občutljive uporabe: Stereovizija

Zahteve ultra-visoke natančnosti: Profiling laserne črte

Skeniranje kompleksnih površin: Strukturirano svetlo

Resnično časovno dinamično zaznavanje: ToF sistemi