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维感科技3D ToF相机在户外场景中的应用介绍
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2023-06-07 14:55:58来源: 中国机器视觉网

ToF(Time-of-Flight)感知技术作为三维视觉成像领域主流技术之一,发展迅猛,伴随着半导体元器件尺寸的不断缩小,结构紧凑,极具性价比优势的ToF深度相机得到了越来越多的行业关注,在工业和消费电子领域针对整个场景的多点3D视觉、3D建模辅助、3D深度感知等应用需求日益增加。

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ToF深度相机是一种主动成像的方式,即相机系统向目标发射激光,通过接收端传感器感知到目标反射光的时间,从而计算出目标与相机之间的距离。ToF深度相机技术是通过一次性成像来提供完整场景深度图,无扫描器件,成像速度快,计算负荷低,不论对于移动中的物体,还是静态的物体,不论在黑暗环境中,还是在室外光照较强烈的环境中,不论对于低反射率还是高反射率的物体,都有机会获取到较为理想的深度数据。

鉴于上述优点,ToF相机已经越来越多地应用于3D检测与识别、AGV避障、机械手抓取、体积测量等工业场景中,本文重点介绍维感科技ToF相机在户外环境中的几个案例。

实际应用案例

· AGV叉车托盘识别与避障

Vzense ToF相机已成功应用于多款AGV产品,叉车AGV利用ToF相机提供的深度信息,识别不同明暗环境中的托盘、货物、障碍物等,AGV可以安全准确地识别物品、拾取并运输到目的地。

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· 农业AMR自主移动机器人

Vzense RGB-D ToF相机安装于农业AMR,用于识别水果或农作物的大小与颜色,从而判断其成熟度,助力智慧农业。Vzense ToF相机在海外多个农业AMR产品上,均有批量出货且在户外强光/黑暗中应用的案例。

· 混凝土车泵协同

Vzense ToF相机可获取堆积物的点云数据,从而计算仓库物料、农作物、砂石、饲料等堆积物的库存或使用情况。如下图所示,国内某知名集团的混凝土车泵协同系统,将Vzense ToF相机应用在出料筛网过程中检测水泥浆的高度,从而自动控制水泥浆出料的速度,真正实现无人操控。

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· 箱口/砂口/油罐口等位置识别

将Vzense ToF相机安装在顶端,识别箱口、砂口、油罐口的准备坐标信息后,导引设备移动到目标位置,使得装载过程更为精准与高效,实现自动化装卸。

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· 室外人体姿势识别

Vzense ToF相机可用于识别人体姿态,不论在室内黑暗环境中,还是在室外强光条件下,ToF相机均可以较为准确地识别人体行为。南京某科技公司将Vzense RGB-D ToF相机集成在军事考核评分系统中,用于检测士兵体能达标状况。

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· 牛羊数量检测

Vzense ToF相机在畜牧业养殖方面,可用于检测牛羊数量及生长状态,目前在美国和以色列均有将Vzense ToF相机应用于畜牧业监测的案例。

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测试数据参考

 光照强度:约50,000Lux;HDR模式:开启;曝光时间:1000μs;测试目标:100cm * 120cm黑色托盘;测试环境:户外太阳光照射约10000Lux;测试距离:2m;相机设置:曝光时间4000μs。

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