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當(dāng)多種3D技術(shù)一起應(yīng)用時(shí)，這種信息的融合就會(huì)變得非常重要，使用以色列Newsight Imaging公司的產(chǎn)品時(shí)便是如此。Newsight Imaging首席執(zhí)行官兼公司聯(lián)合創(chuàng)始人Eli Assoolin表示，Newsight Imaging提供基于激光三角測(cè)量和增強(qiáng)型ToF解決方案，目的是創(chuàng)建距離數(shù)據(jù)的點(diǎn)云。
采用結(jié)構(gòu)光技術(shù)的手持式掃描儀，可在4.5m外捕捉精確的3D數(shù)據(jù)
收集此類數(shù)據(jù)的成本已經(jīng)大幅下降，從幾年前基于激光雷達(dá)解決方案的數(shù)萬美元下降到今天的幾百美元。Assoolin表示，使用其他3D傳感技術(shù)的解決方案甚至更便宜，可能只需數(shù)十美元。
成本還會(huì)持續(xù)下降，甚至可能加速下降，因?yàn)?D成像將很快出現(xiàn)在每部智能手機(jī)中。這種技術(shù)還不能直接應(yīng)用于工業(yè)環(huán)境，但是芯片的大規(guī)模上量，意味著非消費(fèi)類應(yīng)用的價(jià)格也會(huì)跟著下降。
至于這些新的深度傳感解決方案可以有哪些應(yīng)用，一種可能是檢測(cè)，Assoolin說。目前，先進(jìn)的傳感器可以在相對(duì)較近的距離，進(jìn)行幾個(gè)點(diǎn)的線捕捉。Newsight現(xiàn)在提供的芯片可以大幅改善檢測(cè)，并可以在更廣泛的環(huán)境中進(jìn)行部署。
“我們的芯片每秒運(yùn)行40000幀，能夠檢測(cè)出微米級(jí)的缺陷，”Assoolin說道，“我們可以讓一切變得更快、更準(zhǔn)確、更經(jīng)濟(jì)。”
價(jià)格下降和性能提升使新的3D成像應(yīng)用成為可能，例如門禁控制
以色列Mantis Vision公司首席商務(wù)官Shabtay Negry稱，在工業(yè)環(huán)境中考量3D視覺應(yīng)用時(shí)，環(huán)境會(huì)對(duì)應(yīng)用和性能產(chǎn)生重大影響。Mantis Vision提供3D掃描、成像和視頻捕捉解決方案。這些都是基于結(jié)構(gòu)光的專利算法，可在數(shù)據(jù)質(zhì)量方面提供最精準(zhǔn)的模型，Negry說。
溫度和振動(dòng)影響3D傳感精度
溫度變化和振動(dòng)會(huì)降低3D傳感精度，而這兩種情況在工廠車間或其他工業(yè)環(huán)境中很常見。溫度變化一般趨于連續(xù)變化，而發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)、關(guān)閉或物體相互撞擊時(shí)，振動(dòng)往往會(huì)引起劇烈的干擾。兩者都會(huì)引起結(jié)構(gòu)光圖案偏移，從而可能導(dǎo)致3D傳感結(jié)果的不準(zhǔn)確。因此，需要采取必要的措施來應(yīng)對(duì)這些影響，Negry說。就Mantis Vision而言，該公司的產(chǎn)品使用了專有方法進(jìn)行即時(shí)自動(dòng)校準(zhǔn)，從而校正環(huán)境影響。
關(guān)于新興應(yīng)用，用于游戲和娛樂目的的實(shí)時(shí)3D流媒體應(yīng)用，也可以用于工業(yè)培訓(xùn)和模擬。例如，指導(dǎo)人員可以演示如何執(zhí)行一項(xiàng)任務(wù)，利用多個(gè)3D傳感器和其他傳感器捕獲每一個(gè)動(dòng)作。然后系統(tǒng)可以進(jìn)行遠(yuǎn)距離復(fù)制演示。
“使用多個(gè)同步傳感器的實(shí)時(shí)3D流媒體，開辟了新的交流方式和新的市場(chǎng)，”Negry說。
Teledyne DALSA工業(yè)事業(yè)部項(xiàng)目和產(chǎn)品經(jīng)理Raymond Boridy說，3D系統(tǒng)性能的改進(jìn)確實(shí)擴(kuò)大了可能的應(yīng)用領(lǐng)域。這家總部位于蒙特利爾的系統(tǒng)制造商正在推出一系列激光三角測(cè)量產(chǎn)品。其他Teledyne事業(yè)部提供ToF和立體視覺技術(shù)。
Boridy說：“激光三角測(cè)量技術(shù)的進(jìn)步提高了速度，改善了輸出，精準(zhǔn)度更高。Teledyne DALSA的產(chǎn)品能夠以10微米級(jí)的精度區(qū)分物體，這在進(jìn)行高精度檢測(cè)時(shí)非常重要。”
“我們能夠分辨小到僅有20微米的劃痕、缺陷、孔洞，”Boridy說。
這種性能在某些環(huán)境非常有用。不過，大部分應(yīng)用不需要這樣的精細(xì)檢測(cè)。但確實(shí)需要檢測(cè)結(jié)果的可重復(fù)性，發(fā)現(xiàn)缺陷的能力和速度。因此，3D視覺系統(tǒng)必須符合應(yīng)用要求，利用單一某種深度傳感技術(shù)可能無法做到最優(yōu)。這就是為什么目前所有技術(shù)方案都占有一定的市場(chǎng)份額，并沒有哪種技術(shù)方案對(duì)于所有應(yīng)用都具有明確的領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)。
然而，拋開3D傳感技術(shù)層面，完整的3D傳感解決方案需要的不僅僅是成像，因?yàn)閮H測(cè)量距離是不夠的，還需要多傳感器數(shù)據(jù)融合、人工智能算法等。自動(dòng)駕駛汽車應(yīng)用的深度感知激光雷達(dá)技術(shù)，就能很好的說明這一點(diǎn)。
“激光雷達(dá)的數(shù)據(jù)必須通過人工智能計(jì)算、轉(zhuǎn)譯并與其他傳感器融合。這是一項(xiàng)重要挑戰(zhàn)，如果沒有得到妥善解決，會(huì)使激光雷達(dá)失去意義，”Yole的Debray談到這種情況時(shí)，強(qiáng)調(diào)了完整解決方案的必要性。
延伸閱讀：
《3D成像和傳感-2018版》
《工業(yè)和自動(dòng)化領(lǐng)域的機(jī)器視覺-2018版》
《英特爾RealSense主動(dòng)紅外立體深度攝像頭：D435》
《蘋果iPhone X近紅外3D攝像頭傳感器》
《iPhone X中的ToF接近傳感器和泛光照明器：專利到產(chǎn)品全解析》
《紅外LED和激光二極管：技術(shù)、應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)趨勢(shì)》
《CMOS圖像傳感器產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀-2018版》
《VCSEL技術(shù)、產(chǎn)業(yè)和市場(chǎng)趨勢(shì)》
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