3D 카메라의 일반적인 응용 분야:
1) 산업 환경에서 자율주행 차량(예: 지게차)에 대한 장애물 감지 및 "수동" 탐색 수행
2) 로봇-으로 제어되는 컨베이어 벨트 집기 또는 부품 집기 작업
3) 용기/상자 안의 물체가 배경에 비해 거의 대비가 없는 경우에도 유무 감지를 수행하여 검사 및 계수가 가능합니다.
4) 회로기판 부품의 위치 및 유무 검사
5) 각종 물체의 부피 측정 등
인기 있는 3D 기술
3D 이미지 처리에 일반적으로 사용되는 기술은 다음과 같습니다.
1) 스테레오 비전 및 구조광
2) 레이저 삼각측량
3) ToF(비행-시간-)
스테레오 비전 및 구조광
스테레오 비전은 인간의 양안 비전 원리에 따라 작동합니다. 두 대의 카메라는 물체의 두 개의 2D 이미지를 기록하는 데 사용됩니다. 서로 다른 두 위치에서 동일한 장면을 기록함으로써 삼각측량 원리에 기초한 깊이 정보를 사용하여 3차원 이미지를 합성합니다.
스테레오 비전은 두 개의 표준 2D 배열 카메라의 이미지 데이터를 사용하여 장면에 대한 깊이 값을 제공합니다. 이미지는 카메라 위치와 적용된 기하학적 정보를 기반으로 조정됩니다. 조정 후 매칭 알고리즘은 왼쪽 이미지와 오른쪽 이미지에서 대응 지점을 검색하여 장면의 깊이 맵을 생성합니다.
이 방법의 작동 거리는 기준선(카메라 사이의 거리)에 따라 달라지므로 애플리케이션에 따라 달라집니다.
스테레오 시스템의 성능을 향상시키는 한 가지 방법은 스테레오 솔루션에 구조광을 추가하는 것입니다. 광원을 사용하여 밝은 기하학적 패턴을 장면에 투사하면 측정 정확도가 향상되고 균일한 표면과 낮은 조명으로 인해 발생하는 스테레오 이미징 결함이 크게 줄어듭니다. 프로젝터와 카메라를 보정하면 두 번째 카메라가 필요하지 않을 수도 있습니다.
스테레오 비전은 높은 정확도를 달성할 수 있습니다. 어려운 표면은 스테레오 비전에 큰 영향을 미치지 않지만 항상 개체에 적은 수의 참조 마커 또는 무작위 패턴이 필요합니다. 즉, 이 기술은 일반적으로 프로덕션 환경에서 사용하기에 적합하지 않습니다.- 스테레오 비전의 일반적인 응용 분야에는 좌표 측정 기술, 산업, 서비스 또는 로봇 시스템의 물체 및 작업 공간에 대한 3D 측정, 위험하거나 접근할 수 없는 작업 공간의 3D 디스플레이가 포함됩니다. 스테레오 시스템은-제재소의 나무 줄기를 측정하고 검사하는 등 실외 측정 시스템에 사용하는 데도 매우 적합합니다.
그러나 높은 처리 부하, 복잡한 설치 작업 및 높은 비용이 허용되는 경우 구조광을 추가하면 스테레오 비전이 대상 측정의 산업 응용 분야에도 적합합니다.
레이저 삼각측량
레이저 삼각측량은 2D 카메라와 레이저 광원의 사용을 결합합니다. 이 과정에서 레이저는 카메라 앞의 장면에 선이나 점을 투사합니다.
레이저 선이나 점이 카메라 앞의 물체에 나타나고 2D 카메라에 의해 기록됩니다. 카메라가 대상을 가로질러 또는 대상을 따라 이동하는 경우(예: 컨베이어 벨트를 통해) 측정 대상과 센서 사이의 거리가 변경되고 레이저 라인 또는 점의 시야각이 카메라 이미지의 위치에 따라 변경됩니다. 따라서 수학적 계산을 통해 이미지의 위치 좌표로부터 물체와 광원 사이의 거리를 계산할 수 있습니다.