1.結(jié)構(gòu)光(Structured-light)由于基于雙目立體視覺的深度相機對環(huán)境光照強度比較敏感,且比較依賴圖像本身的特征,因此在光照不足、缺乏紋理等情況下很難提取到有效魯棒的特征,從而導(dǎo)致匹配誤差增大甚至匹配失敗?;诮Y(jié)構(gòu)光法的深度相機就是為了解決上述雙目匹配算法的復(fù)雜度和魯棒性問題而提出的,結(jié)構(gòu)光法不依賴于物體本身的顏色和紋理,采用了主動投影已知圖案的方法來實現(xiàn)快速魯棒的匹配特征點,能夠達(dá)到較高的精度,也極大程度擴(kuò)展了適用范圍?;驹硗ㄟ^近紅外激光器,將具有一定結(jié)構(gòu)特征的光線投射到被拍攝物體上,再由專門的紅外攝像頭進(jìn)行采集。這種具備一定結(jié)構(gòu)的光線,會因被攝物體的不同深度區(qū)域,而采集反射的結(jié)構(gòu)光圖案的信息,然后通過運算單元將這種結(jié)構(gòu)的變化換算成深度信息,以此來獲得三維結(jié)構(gòu)。簡單來說就是,通常采用特定波長的不可見的紅外激光作為光源,它發(fā)射出來的光經(jīng)過一定的編碼投影在物體上,通過一定算法計算返回的編碼圖案的畸變來得到物體的位置和深度信息。分類主要分為單目結(jié)構(gòu)光和雙目結(jié)構(gòu)光相機。單目結(jié)構(gòu)光容易受光照的影響,在室外環(huán)境下,如果是晴天,激光器發(fā)出的編碼光斑容易太陽光淹沒掉。它可以在一個瞬間同時捕捉到物體的深度和顏色信息,并用這些數(shù)據(jù)創(chuàng)建一個三維模型。上海3d工業(yè)相機
在電子制造行業(yè)中,使用工業(yè)相機具有以下多方面的優(yōu)勢:一、提高檢測精度微觀缺陷檢測:電子元件通常尺寸微小,如半導(dǎo)體芯片上的線路寬度可能只有幾微米甚至更小。工業(yè)相機能夠提供高分辨率的圖像,例如一些先進(jìn)的工業(yè)相機分辨率可以達(dá)到亞微米級別,這使得它能夠清晰地捕捉到電子元件表面極其細(xì)微的缺陷,如芯片表面的劃痕、孔洞等,而這些缺陷用肉眼或普通檢測設(shè)備很難發(fā)現(xiàn)。精確尺寸測量:在電子制造中,元件的尺寸精度要求非常高。工業(yè)相機配合相應(yīng)的測量軟件,可以精確測量電子元件的各種尺寸參數(shù),如電阻、電容的長度、寬度、厚度等。測量精度可高達(dá)±,確保元件尺寸符合設(shè)計要求。 3C電子行業(yè)解決方案3D工業(yè)相機標(biāo)準(zhǔn)以下是一些會影響 3D 工業(yè)相機測量精度的因素。
對硬件要求高影響速度:高分辨率圖像的處理需要更強大的計算機硬件和更高性能的圖像處理算法。如果硬件設(shè)備無法及時處理大量的數(shù)據(jù),可能會出現(xiàn)卡頓現(xiàn)象,進(jìn)一步影響檢測速度。例如,在實時檢測中,如果計算機的處理器速度不夠快或者內(nèi)存不足,就會導(dǎo)致圖像加載和分析的延遲。低分辨率情況檢測速度快但精度降低:低分辨率的工業(yè)相機生成的圖像數(shù)據(jù)量相對較小,處理和傳輸這些圖像所需的時間和資源也較少。在對光伏產(chǎn)品進(jìn)行一些相對宏觀的檢測,如檢測組件的大致尺寸、整體外觀是否有明顯缺陷等方面,可以快速完成檢測。但是,由于圖像的像素較少,可能會遺漏一些細(xì)小的缺陷,從而影響檢測的準(zhǔn)確性。
二、提升生產(chǎn)效率高速檢測:電子制造行業(yè)通常是大規(guī)模、高效率的生產(chǎn)模式。工業(yè)相機能夠在極短的時間內(nèi)完成圖像采集和處理。例如,一些高速工業(yè)相機每秒可以拍攝數(shù)百甚至上千幀圖像,這使得在高速生產(chǎn)線上能夠?qū)崟r檢測每個電子元件的質(zhì)量,不會因為檢測環(huán)節(jié)而降低生產(chǎn)速度。自動化檢測流程:工業(yè)相機可以與自動化生產(chǎn)設(shè)備無縫集成,實現(xiàn)全自動化的檢測流程。從元件上料到檢測再到分揀,整個過程無需人工干預(yù),極大程度提高了生產(chǎn)效率。例如,在SMT(表面貼裝技術(shù))生產(chǎn)線中。工業(yè)相機可以實時檢測貼片元件的位置和姿態(tài),一旦發(fā)現(xiàn)偏差,自動化設(shè)備會立即進(jìn)行調(diào)整,確保生產(chǎn)過程的連續(xù)性和高效性。合適的光照強度可以確保相機能夠捕捉到清晰的圖像;
雙目結(jié)構(gòu)光可以在室內(nèi)環(huán)境下使用結(jié)構(gòu)光測量深度信息,在室外光照導(dǎo)致結(jié)構(gòu)光失效的情況下轉(zhuǎn)為純雙目的方式,其抗環(huán)境干擾能力、可靠性更強,深度圖質(zhì)量有更大提升空間。此外,結(jié)構(gòu)光方案中的激光器壽命較短,難以滿足7*24小時的長時間工作要求,其長時間連續(xù)工作很容易損壞。因為單目鏡頭和激光器需要進(jìn)行精確的標(biāo)定,一旦損壞,替換激光器時重新進(jìn)行兩者的標(biāo)定是非常困難的。由于結(jié)構(gòu)光主動投射編碼光,因而適合在光照不足(甚至無光)、缺乏紋理的場景使用。結(jié)構(gòu)光編碼的方式直接編碼(directcoding)根據(jù)圖像灰度或者顏色信息編碼,需要很寬的光譜范圍。優(yōu)勢:對所有點都進(jìn)行了編碼,理論上可以達(dá)到較高的分辨率。缺點:受環(huán)境噪音影響較大,測量精度較差。時分復(fù)用編碼(timemultiplexingcoding)顧名思義,該技術(shù)方案需要投影N個連續(xù)序列的不同編碼光,接收端根據(jù)接收到N個連續(xù)的序列圖像來每個識別每個編碼點。投射的編碼光有二進(jìn)制碼(常用)、N進(jìn)制碼、灰度+相移等方案。該方案的優(yōu)點:測量精度很高(甚至可達(dá)微米級);可得到較高分辨率深度圖(因為有大量的3D投影點);受物體本身顏色影響很小(采用二進(jìn)制編碼)。缺點:比較適合靜態(tài)場景,不適用于動態(tài)場景;計算量較大。鏡頭的畸變會使圖像變形,影響測量結(jié)果的準(zhǔn)確性;上海3d工業(yè)相機
高噪聲會使圖像模糊,干擾深度信息的獲取。上海3d工業(yè)相機
使用固態(tài)硬盤(SSD):將系統(tǒng)盤和存儲圖像數(shù)據(jù)的硬盤更換為固態(tài)硬盤。SSD具有極快的讀寫速度,可以加快圖像數(shù)據(jù)的存儲和讀取速度,縮短檢測周期。光學(xué)系統(tǒng)高質(zhì)量鏡頭:選擇高質(zhì)量的光學(xué)鏡頭,保證光線的均勻傳輸和準(zhǔn)確聚焦,減少像差和失真。例如,采用具有低色散、高透過率特性的鏡頭,可以提高圖像的清晰度和對比度,在不影響精度的情況下,使相機能夠更快地獲取有效圖像信息。自動對焦系統(tǒng):配備自動對焦功能的光學(xué)系統(tǒng)。在檢測不同距離或不同高度的光伏產(chǎn)品時,自動對焦系統(tǒng)可以快速調(diào)整焦距,確保圖像清晰,節(jié)省手動對焦的時間,提高檢測效率。軟件方面圖像算法優(yōu)化算法簡化:對現(xiàn)有的圖像檢測算法進(jìn)行簡化和優(yōu)化。上海3d工業(yè)相機