스테레오 비전 및 구조형 광

스테레오 비전은 사람의 눈과 비슷하게 작동합니다. 두 대의 2D 카메라가 서로 다른 두 곳에서 하나의 물체를 촬영하고 삼각 측량 원리를 이용해 3D 깊이 정보를 계산합니다. 조명 여건이 좋지 않은 곳에서 균일한 표면을 볼 때는 데이터가 뒤죽박죽인 경우가 많아 확실한 결과를 얻을 수 없어 이 방식을 적용하기 어려울 수 있습니다. 이 문제는 구조형 광으로 이미지에 선명하고 미리 정의된 구조를 부여해 해결할 수 있습니다.

애플리케이션 분야

스테레오 비전의 뚜렷한 장점 한 가지는 작은 작동 범위를 가진 물체를 측정할 때의 높은 정확도입니다. 이러한 높은 정확도를 얻으려면 대개 참조 부호, 랜덤 패턴 또는 구조형 광원을 피사체에 투사해 생성되는 광 패턴이 필요합니다. 스테레오 비전은 대개 좌표 측정 기법 및 작업 공간의 3D 측정에 효과적입니다. 하지만, 산업용 애플리케이션에 사용하면 높은 프로세서 부하가 걸리고 전체 시스템 비용이 증가하기 때문에 생산 환경에는 부적합한 경우가 많습니다.

ToF(Time-of-Flight)

ToF(Time-of-Flight) 방식은 깊이 데이터를 얻고 거리를 측정하는 아주 효율적인 기술입니다. ToF 카메라는 픽셀마다 그레이 값으로 표시되는 강도 값, 그리고 물체와 센서 사이 거리, 즉 깊이 값이라는 두 종류의 정보를 제공합니다.

ToF(Time-of-Flight) 기술은 다시 연속파와 펄스 ToF(Time-of-Flight)의 두 가지 방식으로 구분됩니다. 펄스 ToF(Time-of-Flight) 방식은 광 펄스의 여행 시간을 바탕으로 거리를 측정합니다. 이를 위해서는 아주 빠르고 정밀한 전자 기기들이 필요합니다. 최신 기술을 이용하면 정밀한 광 펄스 생성 및 해당 펄스의 정확한 측정을 합리적 비용으로 수행할 수 있습니다. 필요한 센서들은 연속파 프로세스용 센서에 비해 높은 해상도에서 작동합니다. 이는 보다 작은 픽셀이 센서 표면을 보다 효율적으로 사용할 수 있게 해 주기 때문입니다. 통합된 광원이 광 펄스를 보내면 물체에 부딪힌 뒤 카메라로 반사됩니다. 개별 픽셀 간 거리와 깊이 값은 빛이 센서에 다시 도달할 때까지 여행하는 데 걸린 시간을 기준으로 계산됩니다. 이것은 포인트 클라우드(point cloud)를 간단히 실시간으로 생성함과 동시에 강도 및 신뢰도 맵(confidence map)을 제공하는 데 사용됩니다.

애플리케이션 분야

ToF 프로세스는 물류 및 생산 환경에서의 부피 측정, 팔레트 적재 작업 그리고 자율 주행 차량용으로 적합합니다. ToF 카메라는 또한 의료 분야에서 환자의 포지셔닝 및 모니터링 그리고 공장 자동화에서는 로봇 제어 및 빈 피킹(bin picking) 작업에 도움을 줍니다.