giriiş
Normal birkamera modülüdüz, iki boyutlu bir görüntü yakalar; renk ve parlaklık, ancak mesafe değil. Astereo görüş kamera modülüBunu değiştiriyor: Derinliği algılamak için insan gözüne benzer şekilde iki mercek ve sensör kullanıyor. Stereo görüş sayesinde bir makine, nesnelerin ne kadar uzakta olduğunu ölçebilir, engellerden kaçınabilir ve çevresinin 3 boyutlu haritasını oluşturabilir. Bu makalede stereo görüşün nasıl çalıştığı, hangi bileşenlerin dahil olduğu ve bu modüllerin robotikten endüstriyel incelemeye kadar nerede kullanıldığı açıklanmaktadır.
Stereo Görme Nedir?
Stereo görüş, hafifçe kaydırılmış iki görüntüden derinlik çıkarımı yapma yeteneğidir. Astereo görüş kamera modülüiki özdeş içerirkamera modülüsensörler, bilinen bir mesafeye (taban çizgisi) yerleştirildi. Sistem, sol ve sağ görüntülerde aynı özelliğin konumunu karşılaştırarak eşitsizliği, yani yatay kaymayı hesaplar. Daha fazla kayma, daha yakın bir nesne anlamına gelir. Sonuç birderinlik haritasıburada her piksel mesafeyi temsil eder.
Stereo Görüş Kamera Modülü Nasıl Çalışır?
Esir almak- İkicmos kamera modülüsensörler (genelliklekamera modülü 1080p) görüntüleri aynı anda yakalayın.
Düzeltme– Görüntüler mercek bozulması açısından düzeltilir ve eşleşen özellikler aynı yatay sırada yer alacak şekilde hizalanır.
Stereo eşleştirme– İşlemci, sol ve sağ görüntüler arasında karşılık gelen noktaları (kenarlar, köşeler) bulur; bu en zorlu adımdır.
Derinlik eşitsizliği– Taban çizgisini ve odak uzaklığını kullanarak sistem her piksel için mesafeyi hesaplar.
Çıktı, navigasyon, ölçüm veya 3 boyutlu yeniden yapılandırma için canlı bir derinlik haritasıdır.
Anahtar Bileşenler
İki görüntü sensörü- Birebir aynıcmos kamera modülüsensörler. Akamera modülü 1080p(2 MP), ayrıntı ve işlem yükünü dengeler.
İki lens– Genellikle sabit odaklıdır. Bazı tasarımlar birotomatik odaklama kamera modülüdeğişen mesafelerde her iki tarafı da keskin tutmak için, ancak bu dikkatli bir kalibrasyon gerektirir.
İşlemci– Özel bir çip veya harici bir bilgisayar. Birçok stereo modül, derinlik işlemeli bir ASIC'yi entegre eder.
Arayüz– Ortak çıkışlar arasında USB bulunur (bu, onu birusb kamera modülü), MIPI veya Ethernet.
Stereo ve Diğer Derinlik Teknolojileri
| Teknoloji | Güçlü yönler | Zayıf yönler |
|---|---|---|
| Stereo görüş | Pasif (ekstra ışık yok), açık havada çalışır, düşük güç | Hesaplama açısından ağır dokulu yüzeylere ihtiyaç duyar |
| Yapılandırılmış ışık | Kısa mesafede çok doğru | Dış mekanda arıza çıkıyor, IR projektör gerekiyor |
| Uçuş süresi (ToF) | Hızlı, açık havada çalışır | Daha düşük çözünürlük, çok yollu girişim |
Stereo görüş, mobil robotlar ve drone'lar için genellikle en çok yönlü seçimdir çünkü yalnızca iki standart kamera kullanır.
Uygulamalar
Robotik– Engellerden kaçınma, navigasyon, seçme ve yerleştirme.
Dronlar– Yükseklik tutma, araziyi takip etme, çarpışmadan kaçınma.
Endüstriyel muayene– Parça boyutlarının ölçülmesi, eksik bileşenlerin tespiti.
Tıbbi– Cerrahi rehberlik, ortopedik ölçüm.
Otomotiv– Yaya algılama (ADAS).
USB Kamera Modülüyle Stereo Görüş
Birçok geliştirici iki aynı şeyle başlarusb kamera modülükameralar (örn.kamera modülü 1080p) bir PC'ye bağlı. OpenCV, kullanıma hazır stereo eşleştirme işlevleri sağlar. Ancak iki ayrı USB kamerayı senkronize etmek zor olabilir; kareler aynı anda yakalanamayabilir. Profesyonelstereo görüş kamera modülücihazlarda donanım senkronizasyonu ve tek bir USB çıkışı bulunur; bu da birleşik tek bir cihaz gibi görünür.
Otomatik Odaklamanın Rolü
Birotomatik odaklama kamera modülüstereo kurulumlarda nadir görülen bir durumdur çünkü iki lensin mükemmel şekilde uyumlu kalması gerekir. Bir mercek bağımsız olarak hareket ederse geometrik kalibrasyon kaybolur. Çoğu stereo modülde sabit odaklı lensler kullanılır. Gelişmiş tasarımlar bağlantılı olarak kullanılabilirotomatik odaklama kamera modülüDeğişen mesafelerde kalibrasyonu sürdürmek için her iki mercek birbirine odaklanan mekanizmalar.
Çözünürlük Seçme
Kamera modülü 1080p(2 MP), stereo görüş için en popüler seçimdir; özellik eşleştirme için yeterli ayrıntıya sahiptir ancak işleme açısından çok ağır değildir. Yüksek hassasiyetli endüstriyel ölçüm için daha yüksek çözünürlüklü sensörler (5 MP veya 4K) kullanılabilir ancak bunlar çok daha fazla işlem gücü gerektirir.
Gömülü Sistemler
Pille çalışan robotlar için düşük güçlü bir robot arayın.cmos kamera modülüve verimli stereo eşleştirme. Bazıstereo görüş kamera modülücihazlar, yerleşik uygulamalar için ideal olan ana CPU'nun yükünü boşaltan özel bir derinlik işlemcisini (örneğin, Intel RealSense, StereoLabs ZED) entegre eder.
Samimi'nin Stereo Görüş Kamera Modülleri
Samimiyet'te kişiye özel tasarım yapıyoruzkamera modülüstereo görüş için çözümler:
Stereo görüş kamera modülü– Eşleşticmos kamera modülüçiftler, fabrikada kalibre edilmiştir.
USB kamera modülü– Donanım senkronizasyonuna sahip tek kablolu stereo kameralar.
Kamera modülü 1080p– Çoğu robot teknolojisi ve inceleme için ideal olan 2 megapiksel sensörler.
Otomatik odaklı kamera modülü– Değişken mesafeler için bağlantılı odaklama (özel sipariş).
Özet
A stereo görüş kamera modülüDerinliği algılamak için iki lens ve sensör kullanarak makinelerin 3 boyutlu alanda gezinmesini, ölçmesini ve anlamasını sağlar. Yapılandırılmış ışık veya ToF'un aksine stereo, her türlü aydınlatmada ve dış mekanda pasif olarak çalışır. Ortak bir geliştirme yolu iki tane kullanmaktırkamera modülü 1080pbirimler olarakusb kamera modülüOpenCV ile stereo çifti. Üretim için özel birstereo görüş kamera modülüfabrika kalibrasyonu ile tek bir USB çıkışının entegrasyonu daha kolaydır. Çözünürlüğü akıllıca seçin – 1080p iyi bir başlangıçtır – ve şunu unutmayınotomatik odaklama kamera modülütasarımlar nadirdir ve bağlantılı mekanizmalar gerektirir.
Tartışmak için Samimi ile iletişime geçinstereo görüş kamera modülügereksinimleri.
