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三维机器视觉怎么学，谈谈你们对机器视觉的认识

据麦姆斯咨询介绍 ， 传统工业相机主要实现2D成像 ， 缺乏空之间的深度信息 。3D视觉技术的出现有效解决了2D相机在复杂物体的模式识别和测量中的痛点问题 。Xi安智威传感技术有限公司(以下简称“智威传感”)是国内领先的MEMS微振镜及其应用方案自主研发供应商 。在国内率先实现MEMS微振镜在高精度3D相机和激光雷达中的批量应用 。
近日 ， Zhimicrosensor市场总监何伟先生在深圳会展中心举办的第27届“大正义感研讨会:机器视觉与工业检测”上发表了题为“激光快照3D摄像机 ， 3D机器视觉的新选择”的主题演讲 ， 并与大家分享了Zhimicrosensor最新的3D机器视觉技术解决方案和典型应用 。请和麦梅斯咨询一起回顾精彩的演讲内容 。
智威传感器市场总监何伟先生发表主题演讲 。
主流3D视觉技术方案介绍
根据光源的需要 ， 三维视觉技术可以分为主动光和被动光两大类 。大家熟悉的“可见光”双目相机属于非主动光技术 ， 其原理是模拟人眼 ， 根据视差生成三维数据；主动光学技术主要包括三角测量和飞行时间(ToF)方法 。何伟先生介绍 ， “智威传感器采用的3D视觉技术是一种基于可调光栅的动态结构光方案 ， 属于三角测距法中的一种时间编码方法 。这种方法的主要优点是可以在准确性和效率方面取得更好的平衡 。”
图1 3D视觉技术的分类
激光快照3D相机的技术特点
传统的快照式三维扫描仪采用动态结构光方案 ， 利用DLP投影仪(数字光处理 ， 采用TI数字微镜阵列)将光栅投射到被测物体上 ， 条纹光栅在被测物体表面发生形变(调制) ， 然后被相机拍摄下来 ， 通过测量算法得到三维形貌 。
图2传统快照3D扫描仪和激光快照3D相机的比较
激光快拍3D相机采用的动态结构光方案与传统快拍3D扫描仪在光束操控上的区别在于 ， 它通过MEMS微振镜扫描激光实现条纹光栅投影 ， 而两者在3D成像算法上是相似的 。此外 ， 微传感器激光快照3D相机采用单目相机 ， 与传统的采用双目相机的快照3D扫描仪相比 ， 具有诸多优势:(1)整个系统的体积大大减小；(2)成本得到有效控制；(3)更高的性价比 。
微传感器感知的激光快照3D相机主要定位于亚毫米精度的工业应用 。“目前市场上能提供高可靠性的同类产品并不多 。”何伟先生说 ， “微精密3D相机性能冗余但价格高；毫米级精度的3D相机虽然价格不高 ， 但是精度不够 。所以Zhimicrosensor的这个3D摄像头主要切入毫米到微米精度之间的工业场景 。”
此外 ， 微传感器激光快照3D相机还具有以下特点:(1)点云计算可以同时输出点云、深度、灰度、RGB信息；(2)激光光源对环境的抗干扰能力强；(3)支持POE供电；(4)支持多平台开发；(5)体积小 ， 重量轻等 。
激光快照3D相机的主要优势
与市面上其他3D视觉技术相比 ， 激光快照3D相机的优势主要体现在以下三点:
(1)拥有超大景深 ， 可达3m 。何伟先生解释说:“通常 ， 基于DLP的方案由于镜头限制 ， 景深较浅 ， 只有几十厘米 。在实际应用中 ， 基于DLP的方案可以高精度地检测一些小的或扁平的物体 ， 但在面对大型工件或景深差超过1 ~ 2m的应用场景时无法使用 。在这种情况下 ， 激光快照3D相机将是一个理想的选择！我们可以保证从几十厘米到几米的超宽景深成像的高精度 。”
(2)具有亚毫米级精度 ， 最优精度可达0.15mm ， 何伟先生说 ， “基于DOE的散斑结构光方案通常具有毫米级精度 ， 而激光快照3D动态结构光方案可以达到亚毫米级更高的精度 。”
(3)扫描速度快 ， 最快0.2秒即可完成扫描 。与线激光扫描方案相比 ， 激光快照三维相机没有传送带等可移动设备 ， 即不需要相对于被测物体移动 。它可以快速扫描整个物体以获得表面深度信息 ， 因此非常适合一些对节拍有要求的应用 。
图3激光快照3D相机的主要优势
激光快照3D相机的典型应用
目前 ， 3D机器视觉技术已经广泛应用于堆垛拆箱、无序分拣、产品检测、路线引导、3D人脸识别、建模/测量等工业场景 。在本次研讨会上 ， 何伟先生向大家展示了智威传感器激光快照3D相机的一些典型客户案例和最新成果 。


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