1、基于3D視覺的成像方案

在重工業(yè)應(yīng)用場(chǎng)合，一般產(chǎn)品的形態(tài)都比較大，普通的相機(jī)滿足不了產(chǎn)品的檢測(cè)或是抓取需求。而隨著3D相機(jī)技術(shù)的發(fā)展，基于雙目結(jié)構(gòu)光技術(shù)方案的大視野3D工業(yè)相機(jī)的面世，為解決這一難題提供思路與可行性。其擁有大視野范圍，成像景深高可達(dá)3米，能夠準(zhǔn)確獲取大型物體位姿信息，更多的適用于物流、汽車制造等重工行業(yè)。

成像示意

相機(jī)選型

如本科技G系列3D激光工業(yè)相機(jī)：采用自主研發(fā)的“激光投影”技術(shù)和點(diǎn)云重建算法，在視野、景深、精度、抗環(huán)境光干擾等方面具有明顯優(yōu)勢(shì)，滿足大型工件上下料、拆碼垛、物流分揀、深框抓取等大視野場(chǎng)景應(yīng)用需求。

HV1000系列大視野3D工業(yè)相機(jī)：采用雙目結(jié)構(gòu)光技術(shù)方案，擁有大視野范圍，成像景深高可達(dá)3米，能夠準(zhǔn)確獲取大型物體位姿信息，適用于物流、汽車制造等行業(yè)。

應(yīng)用場(chǎng)景

一般用于工件上下料、定位裝配、視覺引導(dǎo)生成軌跡。

• 工件上下料

2、基于拼接的視覺成像方案

傳統(tǒng)的單相機(jī)系統(tǒng)常常受限于狹窄的視野和較低的分辨率，難以契合現(xiàn)代應(yīng)用場(chǎng)景的高標(biāo)準(zhǔn)要求。正因如此，影像采集設(shè)備不斷追求更高的分辨率和更廣闊的視場(chǎng)，而拼接相機(jī)順勢(shì)而生，憑借多相機(jī)獨(dú)特拼接技術(shù)，一舉突破傳統(tǒng)單相機(jī)的視野瓶頸，為工業(yè)檢測(cè)等領(lǐng)域帶來(lái)了極具革命性的改變。

拼接相機(jī)技術(shù)主要通過(guò)以下兩個(gè)關(guān)鍵核心步驟得以實(shí)現(xiàn)：

其一，相機(jī)標(biāo)定

相機(jī)標(biāo)定是拼接相機(jī)技術(shù)的基石，這一過(guò)程涉及對(duì)相機(jī)內(nèi)部參數(shù)與外部參數(shù)的精準(zhǔn)測(cè)量，包括焦距、主點(diǎn)坐標(biāo)、畸變系數(shù)等。通過(guò)標(biāo)定，我們能夠獲得相機(jī)的內(nèi)參矩陣和畸變系數(shù)，這些參數(shù)對(duì)于后續(xù)的圖像處理至關(guān)重要。通常標(biāo)定過(guò)程采用棋盤格或圓點(diǎn)圖案充當(dāng)標(biāo)定板，通過(guò)在不同位置與方向上拍攝標(biāo)定板，利用計(jì)算機(jī)視覺算法計(jì)算出相機(jī)的映射矩陣。這一過(guò)程不僅需要精確的數(shù)學(xué)模型，還需要對(duì)光學(xué)畸變有深入的理解，以確保標(biāo)定結(jié)果的準(zhǔn)確性。

其二，圖像拼接

圖像拼接是將多個(gè)相機(jī)所拍攝的圖像實(shí)現(xiàn)無(wú)縫銜接的過(guò)程，這需要極高的計(jì)算精度以及精細(xì)的圖像處理技術(shù)。通過(guò)計(jì)算不同相機(jī)圖像相對(duì)于基準(zhǔn)圖像的投影矩陣，確立了圖像之間的空間關(guān)系。這一步驟涉及到復(fù)雜的空間幾何變換，是確保圖像正確對(duì)齊的關(guān)鍵。

畸變校正是圖像拼接中不可或缺的一環(huán)，利用標(biāo)定過(guò)程中獲得的畸變系數(shù)，對(duì)圖像進(jìn)行校正，消除了鏡頭畸變對(duì)拼接效果的影響。特征提取與匹配作為拼接過(guò)程的核心技術(shù)，通過(guò)算法提取圖像中的特征點(diǎn)，并在不同圖像間進(jìn)行匹配，以明確它們之間的空間關(guān)系，這一過(guò)程需要高效的算法以及精確的計(jì)算，以保障特征點(diǎn)的準(zhǔn)確匹配。

圖像變換和融合是拼接過(guò)程中最具挑戰(zhàn)性的環(huán)節(jié)，根據(jù)特征匹配的結(jié)果，對(duì)圖像進(jìn)行變換，以確保圖像的邊緣能夠平滑對(duì)齊。然后，通過(guò)融合算法，解決多鏡頭拼接時(shí)可能出現(xiàn)的亮度差和色差問(wèn)題，將變換后的圖像與基準(zhǔn)圖像進(jìn)行無(wú)縫連接，使拼接處過(guò)渡自然，圖像更加真實(shí)完整。