什么是 3D 機(jī)器視覺及用途

2024/11/16 14:36:25

3D 機(jī)器視覺是一種在三個(gè)維度上識(shí)別機(jī)器和零件的位置和姿態(tài)的系統(tǒng)。

機(jī)器視覺是指根據(jù)捕獲和處理圖像的結(jié)果來(lái)操作設(shè)備的系統(tǒng)。其中，3D機(jī)器視覺是專門處理3D信息的一種。

傳統(tǒng)機(jī)器視覺的一個(gè)問(wèn)題是，為了讓機(jī)器人高效工作，人類有必要糾正機(jī)器人不擅長(zhǎng)的流程。 3D 機(jī)器視覺通過(guò)將圖像處理從 2D 處理改為 3D 處理，解決了這個(gè)給處理時(shí)間和工作帶來(lái)壓力的問(wèn)題。

3D 機(jī)器視覺的用途
3D 機(jī)器視覺用于三個(gè)主要目的。

1. 尺寸測(cè)量
在汽車行業(yè)，用于測(cè)量各種零件及門臺(tái)階和間隙的尺寸，在物流行業(yè)，用于測(cè)量行李箱的三邊和體積，在食品行業(yè)，用于自動(dòng)測(cè)量切肉、分類等級(jí)以及確定糖果的制造差異。

2.外觀檢查
它用于檢查汽車零件上的劃痕和凹痕，在電氣和電子領(lǐng)域用于檢查印刷電路板和引線接合，以及在食品工業(yè)中用于檢查糖果中的碎片。

3、定位工作
例如各種工業(yè)產(chǎn)品的揀選工作、物流工作中的碼垛和拆箱工作。

3D機(jī)器視覺原理
3D機(jī)器視覺的原理大致可以分為三個(gè)步驟：圖案投影、距離測(cè)量、零件識(shí)別。

1.圖案投影、距離測(cè)量
首先，在圖案投影和距離測(cè)量過(guò)程中，將多個(gè)圖案投影到目標(biāo)物體上并測(cè)量到目標(biāo)物體的距離。

2. 零件識(shí)別
接下來(lái)，在零件識(shí)別過(guò)程中，使用預(yù)先注冊(cè)的字典數(shù)據(jù)和3D CAD模型來(lái)識(shí)別零件的位置，并確定機(jī)械臂的手是否可以在不接觸目標(biāo)物體以外的任何物體的情況下移動(dòng)。

3. 操作
*將判斷結(jié)果傳輸至機(jī)器人控制器，機(jī)器人實(shí)際移動(dòng)。

有關(guān) 3D 機(jī)器視覺的其他信息
1.傳統(tǒng)機(jī)器人視覺和3D機(jī)器視覺
大多數(shù)傳統(tǒng)的機(jī)器人視覺系統(tǒng)已用于例如使用機(jī)器人手臂取回平放的零件的系統(tǒng)中。這是一種利用視覺對(duì)二維平面上按一定順序排列的零件進(jìn)行成像和處理，消除零件中的位置和相位偏移，并用機(jī)械臂拾取它們的系統(tǒng)。

然而，近年來(lái)，人們需要使用機(jī)械臂來(lái)拾取散裝零件的系統(tǒng)。然而，基于二維平面構(gòu)建的傳統(tǒng)機(jī)器人視覺系統(tǒng)無(wú)法處理散裝堆疊的零件。引起人們關(guān)注的是3D視覺系統(tǒng)。

2. 3D機(jī)器視覺的挑戰(zhàn)
當(dāng)前 3D 機(jī)器視覺的問(wèn)題是容易受到干擾和小錯(cuò)誤的影響。采集 3D 圖像時(shí)的干擾包括光源。在識(shí)別單獨(dú)堆疊的零件時(shí)，如果光源發(fā)生變化，3D機(jī)器視覺可能無(wú)法識(shí)別零件。

照明對(duì)于 3D 機(jī)器視覺來(lái)說(shuō)是非常重要的元素。如果這些條件被某種干擾破壞，所實(shí)現(xiàn)的算法可能無(wú)法處理這種情況，并且系統(tǒng)可能不再工作。

而且，嚴(yán)格來(lái)說(shuō)，零件盒中的零件都有著不同的形狀。這是因?yàn)槊總€(gè)零件都有細(xì)小的劃痕和輕微的尺寸誤差。大多數(shù)情況下，如果零件排列整齊，這種差異不會(huì)產(chǎn)生任何影響，但當(dāng)零件散裝堆疊時(shí)，根據(jù)零件的角度或位置，可能無(wú)法確定它們是否是正確的零件.

在這種情況下，通常應(yīng)被視為正常產(chǎn)品的零件被視為異常產(chǎn)品，從而難以實(shí)現(xiàn)*生產(chǎn)。為了克服這些挑戰(zhàn)，近年來(lái)，人們開始考慮將AI技術(shù)用于3D機(jī)器視覺。

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