Увод
Нормаланмодул камереснима равну, дводимензионалну слику – боју и осветљеност, али не и удаљеност. Амодул стерео камерето мења: користи два сочива и сензора за перцепцију дубине, слично људским очима. Са стерео видом, машина може да измери колико су удаљени објекти, избегне препреке и направи 3Д мапу свог окружења. Овај чланак објашњава како функционише стерео вид, које компоненте су укључене и где се ови модули користе – од роботике до индустријске инспекције.
Шта је Стерео Висион?
Стерео визија је способност закључивања дубине из две слике које су мало померене. Амодул стерео камересадржи два идентичнамодул камересензори, постављени на познатој удаљености (основна линија). Упоређивањем положаја исте карактеристике на левој и десној слици, систем израчунава диспаритет – хоризонтални помак. Више померања значи ближи објекат. Резултат је амапа дубине, где сваки пиксел представља растојање.
Како функционише модул камере Стерео Висион
Цаптуре– ДваЦМОС модул камересензори (честомодул камере 1080п) истовремено снимају слике.
Ректификација– Слике се исправљају због изобличења сочива и поравнавају тако да се подударне карактеристике налазе у истом хоризонталном реду.
Стерео подударање– Процесор проналази одговарајуће тачке (ивице, углове) између леве и десне слике – најзахтевнији корак.
Диспаритет у дубини– Користећи основну линију и жижну даљину, систем израчунава растојање за сваки пиксел.
Излаз је мапа дубине уживо за навигацију, мерење или 3Д реконструкцију.
Кључне компоненте
Два сензора слике– ИдентичноЦМОС модул камересензори. Амодул камере 1080п(2 МП) балансира детаље и оптерећење обраде.
Два сочива– Обично фиксни фокус. Неки дизајни користе анмодул камере са аутофокусомда обе стране буду оштре на различитим растојањима, али то захтева пажљиву калибрацију.
Процесор– Наменски чип или екстерни рачунар. Многи стерео модули интегришу АСИЦ за дубинску обраду.
Интерфејс– Уобичајени излази укључују УСБ (што га чини аусб модул камере), МИПИ или Етхернет.
Стерео наспрам других дубинских технологија
| Технологија | Снаге | Слабости |
|---|---|---|
| Стерео висион | Пасиван (без додатног светла), ради на отвореном, мале снаге | Потребне су текстуриране површине, рачунски тешке |
| Структурисано светло | Веома прецизан на кратком домету | Не ради на отвореном, потребан је ИР пројектор |
| Време лета (ТоФ) | Брзо, ради на отвореном | Нижа резолуција, вишеструке сметње |
Стерео визија је често најсвестранији избор за мобилне роботе и дронове јер користи само две стандардне камере.
Апликације
Роботика– Избегавање препрека, навигација, бирање и место.
Дронови– Задржавање висине, праћење терена, избегавање судара.
Индустријска инспекција– Мерење димензија делова, откривање недостајућих компоненти.
Медицински– Хируршко вођење, ортопедско мерење.
Аутомотиве– Детекција пешака (АДАС).
Стерео Висион са УСБ модулом камере
Многи програмери почињу са два идентичнаусб модул камерекамере (нпр.модул камере 1080п) повезан са рачунаром. ОпенЦВ пружа функције стерео подударања спремне за употребу. Међутим, синхронизација две одвојене УСБ камере може бити тешка – кадрови се можда неће снимити у истом тренутку. Професионалнимодул стерео камереуређаји имају хардверску синхронизацију и један УСБ излаз, који се појављује као један комбиновани уређај.
Улога аутофокуса
Анмодул камере са аутофокусомје ретка у стерео поставкама јер два сочива морају остати савршено усклађена. Ако се једно сочиво помера независно, губи се геометријска калибрација. Већина стерео модула користи сочива са фиксним фокусом. Напредни дизајни могу користити повезанемодул камере са аутофокусоммеханизми – оба сочива се фокусирају заједно – за одржавање калибрације на различитим удаљеностима.
Избор резолуције
Модул камере 1080п(2 МП) је најпопуларнији избор за стерео визију – довољно детаља за упаривање карактеристика, али није превише тежак за обраду. За индустријска мерења високе прецизности могу се користити сензори веће резолуције (5 МП или 4К), али они захтевају много више процесорске снаге.
Ембеддед Системс
За роботе који се напајају батеријама, потражите роботе мале снагеЦМОС модул камереи ефикасно стерео усклађивање. Некимодул стерео камереуређаји интегришу наменски процесор дубине (нпр. Интел РеалСенсе, СтереоЛабс ЗЕД), ослобађајући главни процесор – идеално за уграђене апликације.
Синцере'с Стерео Висион Цамера Модулес
У компанији Синцере дизајнирамо по меримодул камеререшења за стерео визију:
Модул стерео камере– УсклађеноЦМОС модул камерепарови, фабрички калибрисани.
Модул УСБ камере– Стерео камере са једним каблом са хардверском синхронизацијом.
Модул камере 1080п– Сензори од 2 мегапиксела идеални за већину роботике и инспекције.
Модул камере за аутофокус– Повезани фокус за променљиве удаљености (прилагођени налог).
Резиме
A модул стерео камерекористи два сочива и сензора за опажање дубине, омогућавајући машинама да се крећу, мере и разумеју 3Д простор. За разлику од структурираног светла или ТоФ, стерео ради пасивно у било ком осветљењу и на отвореном. Уобичајени пут развоја је коришћење двамодул камере 1080пјединице као аусб модул камерестерео пар са ОпенЦВ. За производњу, посвећенмодул стерео камереса фабричком калибрацијом и једним УСБ излазом је лакше интегрисати. Изаберите резолуцију мудро – 1080п је добар почетак – и запамтите томодул камере са аутофокусомдизајни су ретки и захтевају повезане механизме.
Контактирајте Искрено да разговарате о вашеммодул стерео камерезахтевима.
