Elaborazione di immagini 3D
Robot con percezione tridimensionale
I robot in grado di afferrare oggetti in modo rapido e preciso sono stati difficili da realizzare per molto tempo. Ma grazie alla moderna elaborazione delle immagini 3D, i robot possono vedere nello spazio e interagire con gli oggetti quasi come farebbe un essere umano. Questa tecnologia sta rivoluzionando l'elaborazione delle immagini e sta diventando sempre più importante.
Come i progressi nella tecnologia della visione stanno cambiando la robotica
Scopri il mondo della robotica guidata da immagini. Il nostro webinar mostra quali tecnologie di visione 2D e 3D sono ideali per le tue applicazioni. Facciamo luce su attività tipiche nella movimentazione dei materiali, nella logistica, nella lavorazione e nel controllo qualità, tra le altre. Scopri quali criteri dovresti considerare nella scelta dei tuoi componenti di visione.
Guarda il webinar sulla roboticaProcedure e aree di applicazione diverse
Grazie all'elaborazione delle immagini 3D, si aprono possibilità completamente nuove nella robotica, nell'automazione industriale e nella logistica. Questa tecnologia è particolarmente rilevante quando è necessario acquisire con precisione volumi, forme o la posizione e l'orientamento 3D degli oggetti. Ma qual è la tecnologia alla base della generazione di immagini tridimensionali? Attualmente, quattro metodi dominano questo settore: time-of-flight, triangolazione laser, visione stereo e luce strutturata.
Visione stereo e luce strutturata
La visione stereo funziona in modo simile agli occhi umani. Due telecamere 2D acquisiscono immagini di un oggetto da due posizioni diverse e calcolano le informazioni di profondità 3D utilizzando il principio della triangolazione. Ciò può risultare difficile quando si osservano superfici omogenee e in condizioni di scarsa illuminazione, poiché i dati sono spesso troppo confusi per produrre risultati affidabili. Questo problema può essere risolto con la luce strutturata, che conferisce alle immagini una struttura chiara e predefinita.
Area di applicazione
La visione stereo offre un'ampia gamma di servizi, in particolare nell'acquisizione di immagini con elevata precisione. Tuttavia, per ottenere questa precisione, sono necessari ulteriori segni di riferimento, modelli casuali o modelli di luce. Questi vengono integrati nell'immagine da una fonte di luce strutturata. Questa tecnologia è ideale per la metrologia coordinata e la misurazione 3D degli spazi di lavoro. Di solito viene utilizzata nell'ambiente di produzione solo quando sono accettabili un carico elevato del processore e costi di sistema più elevati.
Triangolazione laser
La triangolazione laser utilizza una telecamera 2D e una sorgente di luce laser per misurare la distanza dagli oggetti. Il laser proietta delle linee sull'oggetto, che vengono catturate dalla telecamera. Se la distanza dell'oggetto cambia, la posizione della linea laser nell'immagine si sposta, consentendo il calcolo della distanza.
Aree di applicazione
La triangolazione laser offre risultati precisi nell'elaborazione di immagini 3D, anche con oggetti a basso contrasto e condizioni di illuminazione difficili, grazie alla luce strutturata. Il metodo è particolarmente adatto per applicazioni che richiedono un'elevata precisione. La triangolazione laser è ampiamente utilizzata nel controllo qualità, nel rilevamento 3D, nella produzione elettronica e nella tecnologia medica. Tuttavia, il processo di scansione la rende relativamente lenta, il che la rende inadatta ad ambienti di produzione frenetici.
Time-of-Flight (ToF) per misurazioni precise della profondità
Il Time-of-Flight (ToF) è una tecnologia efficiente per la misurazione della profondità e la determinazione delle distanze. Una telecamera ToF fornisce sia il valore di intensità che il valore di profondità per ogni pixel, indicando la distanza dall'oggetto. Il metodo ToF può essere utilizzato per generare nuvole di punti dettagliate in tempo reale, creando allo stesso tempo un'immagine di intensità e affidabilità.
Aree di applicazione
Il ToF è ottimo per misurazioni di volume, attività di pallettizzazione, veicoli autonomi e controlli robotici nell'automazione industriale. Altre applicazioni si trovano in campo medico, come il monitoraggio e il posizionamento dei pazienti.
Quale tecnologia è adatta alla mia applicazione?
Come per le telecamere 2D, non esiste una soluzione universale per tutte le attività di elaborazione delle immagini 3D. Per selezionare la tecnologia ottimale per le telecamere 3D, è necessario valutare attentamente i requisiti della specifica applicazione.
Fattori decisivi nella scelta della tecnologia 3D
Le domande importanti da porsi nella scelta della tecnologia giusta sono: è necessario rilevare la posizione, la forma, l'orientamento o la presenza degli oggetti? Qual è il grado di precisione richiesto? Qual è la condizione della superficie dell'oggetto? Inoltre, anche la distanza di lavoro, la velocità richiesta, nonché il costo e la complessità della soluzione desiderata giocano un ruolo decisivo. Questi fattori devono essere valutati in relazione alle possibilità offerte dalla tecnologia 3D per poter fare la scelta migliore.
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