pengenalan
A normalmodul kameramenangkap imej rata, dua dimensi – warna dan kecerahan, tetapi bukan jarak. Amodul kamera penglihatan stereomengubahnya: ia menggunakan dua kanta dan penderia untuk melihat kedalaman, sama seperti mata manusia. Dengan penglihatan stereo, mesin boleh mengukur jarak objek, mengelakkan halangan dan membina peta 3D persekitarannya. Artikel ini menerangkan cara penglihatan stereo berfungsi, komponen yang terlibat dan tempat modul ini digunakan - daripada robotik kepada pemeriksaan industri.
Apakah Visi Stereo?
Penglihatan stereo ialah keupayaan untuk menyimpulkan kedalaman daripada dua imej yang sedikit diimbangi. Amodul kamera penglihatan stereomengandungi dua yang serupamodul kamerapenderia, diletakkan pada jarak yang diketahui (garis dasar). Dengan membandingkan kedudukan ciri yang sama dalam imej kiri dan kanan, sistem mengira perbezaan - anjakan mendatar. Lebih banyak anjakan bermakna objek yang lebih dekat. Hasilnya ialah apeta kedalaman, di mana setiap piksel mewakili jarak.
Cara Modul Kamera Penglihatan Stereo Berfungsi
Tangkap- Duamodul kamera cmospenderia (selalunyamodul kamera 1080p) menangkap imej secara serentak.
Pembetulan– Imej diperbetulkan untuk herotan kanta dan diselaraskan supaya ciri padanan terletak pada baris mendatar yang sama.
Padanan stereo– Pemproses mencari titik yang sepadan (tepi, sudut) antara imej kiri dan kanan – langkah yang paling mencabar.
Perbezaan ke dalam– Menggunakan garis dasar dan panjang fokus, sistem mengira jarak untuk setiap piksel.
Outputnya ialah peta kedalaman langsung untuk navigasi, pengukuran atau pembinaan semula 3D.
Komponen Utama
Dua penderia imej– Seirasmodul kamera cmospenderia. Amodul kamera 1080p(2 MP) mengimbangi perincian dan beban pemprosesan.
Dua kanta– Biasanya fokus tetap. Sesetengah reka bentuk menggunakan anmodul kamera autofokusuntuk memastikan kedua-dua sisi tajam merentasi jarak yang berbeza-beza, tetapi ini memerlukan penentukuran yang teliti.
Pemproses– Cip khusus atau komputer luaran. Banyak modul stereo menyepadukan ASIC pemprosesan mendalam.
Antara muka– Output biasa termasuk USB (menjadikannya amodul kamera usb), MIPI atau Ethernet.
Stereo lwn. Teknologi Kedalaman Lain
| Teknologi | Kekuatan | Kelemahan |
|---|---|---|
| Penglihatan stereo | Pasif (tiada cahaya tambahan), berfungsi di luar rumah, kuasa rendah | Memerlukan permukaan bertekstur, berat secara pengiraan |
| Cahaya berstruktur | Sangat tepat pada jarak pendek | Gagal di luar, memerlukan projektor IR |
| Masa penerbangan (ToF) | Cepat, bekerja di luar rumah | Peleraian yang lebih rendah, gangguan berbilang laluan |
Penglihatan stereo selalunya merupakan pilihan yang paling serba boleh untuk robot mudah alih dan dron kerana ia hanya menggunakan dua kamera standard.
Aplikasi
Robotik– Pengelakan halangan, navigasi, pilih-dan-tempat.
Drone– Pegangan ketinggian, rupa bumi mengikut, pengelakan perlanggaran.
Pemeriksaan industri– Mengukur dimensi bahagian, mengesan komponen yang hilang.
Perubatan– Panduan pembedahan, pengukuran ortopedik.
Automotif– Pengesanan pejalan kaki (ADAS).
Visi Stereo dengan Modul Kamera USB
Banyak pembangun bermula dengan dua yang serupamodul kamera usbkamera (cth,modul kamera 1080p) disambungkan ke PC. OpenCV menyediakan fungsi pemadanan stereo sedia untuk digunakan. Walau bagaimanapun, menyegerakkan dua kamera USB yang berasingan boleh menjadi sukar - bingkai mungkin tidak dapat ditangkap pada masa yang sama. Profesionalmodul kamera penglihatan stereoperanti mempunyai penyegerakan perkakasan dan satu output USB, muncul sebagai satu peranti gabungan.
Peranan Autofokus
Anmodul kamera autofokusjarang berlaku dalam tetapan stereo kerana kedua-dua kanta mesti kekal padan dengan sempurna. Jika satu kanta bergerak secara bebas, penentukuran geometri hilang. Kebanyakan modul stereo menggunakan kanta fokus tetap. Reka bentuk lanjutan boleh menggunakan pautanmodul kamera autofokusmekanisme - kedua-dua kanta memfokus bersama - untuk mengekalkan penentukuran pada jarak yang berbeza-beza.
Memilih Resolusi
Modul kamera 1080p(2 MP) ialah pilihan paling popular untuk penglihatan stereo – perincian yang cukup untuk pemadanan ciri, tetapi tidak terlalu berat untuk diproses. Untuk pengukuran industri berketepatan tinggi, penderia resolusi lebih tinggi (5 MP atau 4K) boleh digunakan, tetapi ia memerlukan lebih banyak kuasa pemprosesan.
Sistem Terbenam
Untuk robot berkuasa bateri, cari kuasa rendahmodul kamera cmosdan padanan stereo yang cekap. Beberapamodul kamera penglihatan stereoperanti menyepadukan pemproses kedalaman khusus (cth, Intel RealSense, StereoLabs ZED), memunggah CPU hos – sesuai untuk aplikasi terbenam.
Modul Kamera Penglihatan Stereo Ikhlas
Di Sincere, kami reka bentuk tersuaimodul kamerapenyelesaian untuk penglihatan stereo:
Modul kamera penglihatan stereo– Padanmodul kamera cmosberpasangan, ditentukur kilang.
Modul kamera usb– Kamera stereo kabel tunggal dengan penyegerakan perkakasan.
Modul kamera 1080p– Penderia 2‑megapiksel sesuai untuk kebanyakan robotik dan pemeriksaan.
Modul kamera autofokus– Fokus terpaut untuk jarak berubah-ubah (pesanan tersuai).
Ringkasan
A modul kamera penglihatan stereomenggunakan dua kanta dan penderia untuk melihat kedalaman, membolehkan mesin menavigasi, mengukur dan memahami ruang 3D. Tidak seperti cahaya berstruktur atau ToF, stereo berfungsi secara pasif dalam sebarang pencahayaan dan di luar. Laluan pembangunan biasa ialah menggunakan duamodul kamera 1080punit sebagai amodul kamera usbpasangan stereo dengan OpenCV. Untuk pengeluaran, yang berdedikasimodul kamera penglihatan stereodengan penentukuran kilang dan satu output USB adalah lebih mudah untuk disepadukan. Pilih peleraian dengan bijak – 1080p adalah permulaan yang baik – dan ingat itumodul kamera autofokusreka bentuk jarang berlaku dan memerlukan mekanisme yang dipautkan.
Hubungi Sincere untuk membincangkan andamodul kamera penglihatan stereokeperluan.
