Meskipun teknologi penglihatan 3D masih diperdebatkan di antara solusi cahaya terstruktur, penglihatan monokuler/binokular, dan ToF, tim dengan tegas memilih jalur teknologi penglihatan laser + binokular. Pendekatan ini meningkatkan ketahanan cahaya visi 3D hingga 180.000 lumen, mencapai akurasi 0,02 mm dan memperluas kedalaman bidang hingga kisaran 500-4000mm. 3Penglihatan D tidak lagi terbatas pada skenario jalur perakitan industri dengan cahaya sekitar tetap, benar-benar mencapai keserbagunaan di dalam dan luar ruangan, ketahanan cahaya yang kuat, kemampuan anti-pantulan, dan kemampuan beradaptasi skenario penuh dalam kondisi redup lingkungan. Teknologi 3D laser garis + penglihatan binokular dengan cepat menembus manufaktur tradisional, membangun "paradigma baru" untuk transformasi digital industri.
Inovasi Mesin Pertanian:-Kamera Stereo 3D yang dikembangkan sendiri
Pada saat itu, produksi kapas Xinjiang menduduki peringkat pertama di negara tersebut selama 22 tahun berturut-turut, namun biaya tenaga kerja untuk memanen setiap tahunnya berjumlah 15 miliar RMB. Saat mengevaluasi potensi pasar, tim tersebut menyatakan bahwa jika mereka dapat menguasai 10% pasar robot pemanen kapas, produk ini saja secara konservatif dapat menghasilkan pendapatan sebesar 1,5 miliar RMB.
Namun, masalah pelik muncul selama pengembangan robot pemanen pertanian. Meskipun robot koordinat telah berhasil dikembangkan, kurangnya sistem penentuan posisi visual yang dapat diandalkan sangat mempengaruhi akurasi pengenalan dan efisiensi pemanenan. Tim juga telah membeli solusi visi 3D dari merek asing. Namun, tanpa pengecualian, sistem visi ini pada dasarnya tidak dapat memenuhi kebutuhan aktual pemanenan kapas. Mereka tidak dapat memecahkan masalah pengenalan kapas atau beradaptasi dengan persyaratan kerja-cahaya luar ruangan berintensitas tinggi.
Saat ini, teknologi penglihatan stereo 3D utama yang ada di pasaran terutama mencakup solusi cahaya terstruktur, solusi waktu-of-penerbangan (ToF), dan solusi penglihatan binokular. Meskipun berbeda dalam skenario dan cakupan aplikasi, tanpa kecuali, apa pun solusi teknologi yang dipilih, terdapat batasan tertentu.
Cahaya terstruktur bekerja berdasarkan prinsip pengkodean spekel laser, menggunakan metode pengukuran aktif, biasanya terdiri dari laser atau DLP dan sepasang kamera binokular. Pengukuran titik laser menerangi permukaan kerja dengan ratusan ribu titik laser, dan kamera binokular kiri dan kanan membangun koordinat xyz untuk menghasilkan gambar terstruktur. DLP memancarkan sumber cahaya dengan panjang gelombang tertentu, dan sumber cahaya dengan informasi yang dikodekan diproyeksikan ke objek. Distorsi pola pengkodean yang dikembalikan dihitung melalui algoritma untuk mendapatkan informasi posisi dan kedalaman objek. Saat ini, sebagian besar perusahaan di pasar umumnya menggunakan solusi ringan terstruktur. Namun, solusi ini menghadapi serangkaian tantangan di lingkungan luar ruangan dengan sinar matahari yang kuat:
1) Sinar matahari yang terik dapat mengurangi visibilitas titik laser, sehingga menyulitkan kamera binokular untuk menangkap informasi posisi titik laser secara akurat.
2) Dalam situasi dengan kedalaman bidang yang besar, interferensi cahaya dapat menghalangi kamera binokular kiri dan kanan untuk membedakan titik laser dengan jelas, sehingga menyebabkan aliasing gambar dan memengaruhi keakuratan pengukuran.
3) Sangat sensitif terhadap sumber cahaya eksternal dan mungkin terganggu oleh sumber cahaya lain di lingkungan sekitar, sehingga mempengaruhi keakuratan pengukuran kedalaman.
4) Kedalaman bidang umumnya sempit, dan bidang pandang terbatas. Karena kerentanannya terhadap cahaya, biasanya hanya dapat beroperasi dalam kondisi pencahayaan dalam ruangan yang konstan.
Teknologi ToF (-Waktu-Penerbangan) bekerja dengan mengirimkan pulsa cahaya secara terus menerus ke target dan kemudian menggunakan sensor untuk menerima cahaya yang dipantulkan dari objek. Jarak ke target ditentukan dengan mendeteksi waktu penerbangan (pulang pergi) dari pulsa cahaya yang dipancarkan dan diterima. Sensor menghitung jarak pemandangan yang difoto dengan menghitung perbedaan waktu atau perbedaan fasa antara cahaya yang dipancarkan dan dipantulkan, sehingga menghasilkan informasi kedalaman. Dikombinasikan dengan pencitraan kamera tradisional, hal ini memungkinkan kontur tiga dimensi objek ditampilkan sebagai peta topografi dengan warna berbeda yang mewakili jarak berbeda.
Namun, meskipun teknologi ToF berbiaya rendah-dan memiliki kecepatan respons yang cepat, pencitraannya dibatasi oleh resolusi piksel pola cahaya terstruktur. Permukaan pencitraan pola cahaya terstruktur biasanya dibatasi hingga 600.000 piksel, dan solusi ToF sering kali gagal dalam hal akurasi pencitraan dan pengambilan detail. Oleh karena itu, teknologi ToF terbatas pada-aplikasi industri berskala besar-presisi tinggi dan lebih umum digunakan pada aplikasi konsumen dengan persyaratan akurasi yang relatif lebih rendah.
Sebaliknya, metode penglihatan stereo binokular cahaya tampak bekerja dengan cara mengamati objek yang sama dari dua sudut pandang untuk memperoleh gambar objek yang sama dari sudut pandang yang berbeda. Gambar tiga-dimensi suatu objek diperoleh dengan menghitung deviasi posisi (disparitas) antar piksel gambar menggunakan prinsip triangulasi. Keunggulannya antara lain resolusi tinggi, akurasi tinggi, ketahanan tinggi terhadap cahaya kuat, dan biaya rendah.