Zatiaľ čo sa o technológii 3D videnia stále diskutovalo medzi riešeniami so štruktúrovaným svetlom, monokulárnym/binokulárnym videním a ToF, tím pevne zvolil cestu technológie čiarového lasera + binokulárneho videnia. Tento prístup zlepšil svetelnú odolnosť 3D videnia na 180 000 lúmenov, čím sa dosiahla presnosť 0,02 mm a hĺbka ostrosti sa rozšírila na rozsah 500-4000 mm. 3D videnie sa už neobmedzuje na scenáre priemyselnej montážnej linky s pevným okolitým svetlom, skutočne dosahuje vnútorné a vonkajšie možnosti, všestrannosť, všestrannosť, odolnosť proti silnému svetlu{10}, odolnosť proti svetlu temné prostredia. Čiarový laser + binokulárne videnie 3D technológia rýchlo preniká do tradičnej výroby a buduje „novú paradigmu“ pre priemyselnú digitálnu transformáciu.
Inovácia poľnohospodárskych strojov: Vlastno{0}}vyvinutá 3D stereo kamera
V tom čase bola produkcia bavlny v Xinjiangu na prvom mieste v krajine už 22 po sebe nasledujúcich rokov, no náklady na prácu pri zbere každoročne predstavovali 15 miliárd RMB. Pri hodnotení trhového potenciálu tím poukázal na to, že ak by dokázali zachytiť 10 % trhu s robotmi na zber bavlny, samotná táto jediná položka by mohla konzervatívne generovať príjmy vo výške 1,5 miliardy RMB.
Pri vývoji poľnohospodárskych zberných robotov však vyvstal pálčivý problém. Hoci bol súradnicový robot úspešne vyvinutý, nedostatok spoľahlivého vizuálneho polohovacieho systému vážne ovplyvnil presnosť rozpoznávania a efektivitu zberu. Tím tiež nakúpil riešenia 3D videnia od zahraničných značiek. Tieto systémy videnia však bez výnimky nemohli v zásade spĺňať skutočné potreby zberu bavlny. Nedokázali vyriešiť problém rozpoznávania bavlny, ani sa prispôsobiť pracovným požiadavkám-vysokej intenzity vonkajšieho svetla.
V súčasnosti medzi hlavné technológie 3D stereo videnia na trhu patria najmä riešenia so štruktúrovaným svetlom, riešenia pre-čas{2}}letu (ToF) a riešenia binokulárneho videnia. Hoci sa líšia v aplikačných scenároch a rozsahu, bez výnimky, bez ohľadu na zvolené technologické riešenie, existujú určité obmedzenia.
Štruktúrované svetlo funguje na princípe kódovania laserových škvŕn pomocou aktívnej metódy merania, zvyčajne pozostávajúcej z lasera alebo DLP a dvojice binokulárnych kamier. Meranie laserových bodov osvetľuje pracovnú plochu stovkami tisíc laserových bodov a ľavá a pravá binokulárna kamera vytvára súradnice xyz na vytvorenie štruktúrovaného obrazu. DLP vyžaruje svetelný zdroj špecifickej vlnovej dĺžky a svetelný zdroj so zakódovanou informáciou sa premieta na objekt. Skreslenie vráteného zakódovaného vzoru sa vypočíta pomocou algoritmov na získanie informácií o polohe a hĺbke objektu. V súčasnosti väčšina spoločností na trhu vo všeobecnosti používa riešenia so štruktúrovaným svetlom. Toto riešenie však čelí sérii výziev vo vonkajšom prostredí so silným slnečným žiarením:
1) Intenzívne slnečné svetlo môže znížiť viditeľnosť laserových bodov, čo sťažuje binokulárnej kamere presné zachytenie informácií o polohe laserových bodov.
2) V situáciách s veľkou hĺbkou poľa môže interferencia svetla brániť ľavému a pravému binokulárnemu fotoaparátu jasne rozlíšiť laserové body, čo vedie k aliasovaniu obrazu a ovplyvneniu presnosti merania.
3) Je vysoko citlivý na vonkajšie zdroje svetla a môže byť rušený inými zdrojmi svetla v okolitom prostredí, čo ovplyvňuje presnosť merania hĺbky.
4) Hĺbka ostrosti je vo všeobecnosti úzka a zorné pole je obmedzené. Vďaka svojej náchylnosti na svetlo môže zvyčajne fungovať iba pri konštantných podmienkach osvetlenia v interiéri.
Technológia ToF (Time{0}}of{1}}Flight) funguje tak, že neustále vysiela svetelné impulzy do cieľa a potom pomocou senzora prijíma svetlo odrazené od objektu. Vzdialenosť k cieľu je určená detekciou doby letu (spiatočnej cesty) týchto vysielaných a prijímaných svetelných impulzov. Senzor vypočíta vzdialenosť fotografovanej scény výpočtom časového rozdielu alebo fázového rozdielu medzi vyžarovaným a odrazeným svetlom, čím generuje informácie o hĺbke. V kombinácii s tradičným zobrazovaním fotoaparátom to umožňuje, aby sa trojrozmerný{5}} obrys objektu zobrazil ako topografická mapa s rôznymi farbami, ktoré predstavujú rôzne vzdialenosti.
Aj keď je technológia ToF lacná-a má vysokú rýchlosť odozvy, jej zobrazovanie je obmedzené rozlíšením pixelov štruktúrovaného svetelného vzoru. Zobrazovací povrch štruktúrovaného svetelného vzoru je zvyčajne obmedzený na 600 000 pixelov a riešenie ToF často zaostáva z hľadiska presnosti zobrazenia a zachytenia detailov. Preto je technológia ToF obmedzená vo vysoko{5}}presných, veľkých-priemyselných aplikáciách a častejšie sa používa v spotrebiteľských aplikáciách s relatívne nižšími požiadavkami na presnosť.
Na rozdiel od toho metóda binokulárneho stereovidenia vo viditeľnom svetle funguje tak, že pozoruje ten istý objekt z dvoch uhlov pohľadu, aby sa získali obrazy toho istého objektu z rôznych perspektív. Trojrozmerný-obraz objektu sa získa výpočtom polohovej odchýlky (disparity) medzi obrazovými pixelmi pomocou princípu triangulácie. Medzi jeho výhody patrí vysoké rozlíšenie, vysoká presnosť, vysoká odolnosť voči silnému svetlu a nízka cena.