Как выбрать поле зрения для систем машинного зрения роботов

Как выбрать правильное поле зрения для систем машинного зрения роботов

Робот может понимать только то, что видит его камера. Но видеть больше не всегда означает видеть лучше.

Для автономных роботов правильное поле зрения (FOV) имеет решающее значение для надежного визуального восприятия. Узкое поле зрения может оставлять препятствия или объекты за пределами изображения, в то время как чрезмерно широкое поле зрения может вызывать искажения и уменьшать детализацию изображения, доступную для распознавания.

Итак, как выбрать оптимальное поле зрения для системы машинного зрения робота?

Ответ зависит не только от поля зрения, указанного в технических характеристиках объектива. Размер сенсора, фокусное расстояние, рабочее расстояние, целевая область, искажения и область применения робота. Все эти факторы необходимо рассматривать в совокупности.

Что такое поле зрения (FOV) в робототехническом зрении?

Поле зрения описывает область, охватываемую камерой через объектив. Обычно оно обозначается как Горизонтальное поле зрения (HFOV), вертикальное поле зрения (VFOV) и диагональное поле зрения (DFOV).

В целом, меньшее фокусное расстояние обеспечивает более широкое поле зрения, тогда как большее фокусное расстояние — более узкое.

Для роботизированное зрениеЦель состоит не просто в том, чтобы максимизировать поле зрения, а в том, чтобы достичь правильного баланса между охват сцены, детализация изображения и оптические характеристики.

Как изменяется угол обзора в зависимости от области применения роботов.

Для выполнения различных роботизированных задач требуется разный уровень визуального охвата.

Навигация для мобильных мобильных роботов и автоматизированных транспортных средств

Автономным мобильным роботам необходима широкая осведомленность об окружающей среде для обнаружения препятствий, людей, полок и предметов вокруг них.

Широкоугольные и сверхширокоугольные объективы, как правило, в диапазон 120°–200°Они обеспечивают широкое покрытие при компактных размерах. Подходят для таких применений, как навигация, обнаружение препятствий, автоматизация складских операций и системы распознавания объектов для мобильных роботов.

Однако более широкое поле зрения необходимо оценивать в совокупности с искажениями и качеством изображения краев.

Роботизированные манипуляторы и устройства для захвата и перемещения

Роботизированной руке обычно необходимо находить и манипулировать конкретными объектами, а не захватывать всю окружающую среду целиком.

Чрезмерно широкое поле зрения может привести к тому, что цель будет занимать меньше пикселей, что потенциально уменьшит объем визуальной информации, доступной для распознавания и позиционирования.

Для операций по перемещению, сборке и контролю качества используется умеренное или широкое поле зрения может обеспечить лучший баланс между охватом цели, разрешением и точностью позиционирования.

Гуманоидные роботы и эгоцентрическое зрение

Гуманоидные роботы и системы искусственного интеллекта, воплощающие человеческий облик, создают еще одну оптическую проблему: камерам, возможно, потребуется запечатлеть большую часть окружающей среды, при этом помещаясь в компактные места, такие как голова, запястье или кисть.

Сверхширокоугольные объективы с Поле зрения 165°, 180° или даже 200° может обеспечить обширное визуальное освещение от первого лица для:

· Восприятие человекоподобного робота

· Эгоцентрическое видение

· зрительно-моторная координация

· манипуляция роботом

· Сбор данных с помощью воплощенного ИИ

· Дистанционное управление

В данном случае цель состоит не просто в достижении максимально широкого поля зрения, а в поддержании приемлемого качества изображения по всему кадру.

FOV — это более чем одно число.

Распространённая ошибка — выбирать линзу для роботизированного зрения, основываясь только на заявленном поле зрения.

Инженеры также должны оценить:

Искажения | Разрешение | Относительная освещенность | Характеристики по краям | Рабочее расстояние | Совместимость с сенсорами

С увеличением поля зрения искажения, как правило, становятся более серьезной проблемой. Это может повлиять на приложения, использующие локализация объектов, позиционирование, измерение, SLAM, картографирование и калибровка изображений..

Следовательно, объектив с самым широким полем зрения не обязательно является лучшим решением.

Правильная линза — это та, которая обеспечивает необходимое покрытие, сохраняя при этом оптические характеристики, необходимые для выполнения конкретной роботизированной задачи.

Практический процесс выбора поля зрения

Перед выбором линзы для роботизированной системы машинного зрения определите пять ключевых параметров:

1. Целевая область
Какая часть окружающей среды или объекта должна быть видна?

2. Рабочее расстояние
На каком расстоянии находится линза от объекта съемки?

3. Датчик
Какой размер, разрешение и размер пикселя сенсора будут использоваться?

4. Применение
Навигация, осмотр, манипулирование, SLAM или сбор данных?

5. Качество изображения
Какой уровень искажений и ухудшения качества краев может выдерживать данное приложение?

После определения этих параметров можно более точно установить соответствующее фокусное расстояние и поле зрения.

Оптика Wintop: разработана для систем машинного зрения роботов.

В Оптика WintopМы разрабатываем оптические линзы для сложных задач роботизированного машинного зрения, в том числе: широкоугольные, сверхширокоугольные, «рыбий глаз» и компактные решения M12.

Наш ассортимент линз для роботизированного зрения включает в себя:

· Навигация AMR и AGV

· Восприятие человекоподобного робота

· Роботизированные манипуляторы и зрение, встроенное в руку

· обнаружение препятствий

· SLAM и картографирование

· Сбор данных с помощью воплощенного ИИ

· Промышленная инспекция

От компактных объективов M12 до сверхширокоугольных решений. достижение Поле зрения 200°Wintop фокусируется на балансировке поле зрения, качество изображения, контроль искажений и механическая интеграция.

Правильный угол обзора начинается с правильного приложения.

Больший угол обзора не означает автоматически лучшего зрения.

Цель состоит в том, чтобы предоставить роботу достаточно визуальной информации, сохраняя при этом качество изображения, необходимое для надежного восприятия и принятия решений.

Независимо от того, разрабатываете ли вы AMR, AGV, человекоподобный робот, роботизированная рука или платформа с воплощенным искусственным интеллектомПравильный выбор линзы начинается с их применения.

Сообщите компании Wintop Optics размер сенсора, рабочее расстояние, целевую область и требуемое поле зрения.

Наша команда специалистов по оптике поможет подобрать подходящие линзы для вашей роботизированной системы машинного зрения.

Разные роботы. Разное поле зрения. Одна цель: лучшее зрение.

ЧАСТО ЗАДАВАЕМЫЕ ВОПРОСЫ:

1. Какое поле зрения лучше всего подходит для роботизированного зрения?

Универсального поля зрения не существует. Широкое и сверхширокое поля зрения варьируются в пределах... 120°–200° Они могут быть пригодны для навигации и восприятия, в то время как более узкие поля зрения могут лучше подходить для детального осмотра и манипуляций.

2. Всегда ли более широкий угол обзора лучше?

Нет. Более широкое поле зрения обеспечивает больший охват, но может увеличить искажения и уменьшить видимый размер целей. Поле зрения должно быть сбалансировано с разрешением, рабочим расстоянием и требованиями приложения.

3. Широкоугольный объектив или «рыбий глаз»: что лучше для роботов?

Широкоугольные объективы, как правило, обеспечивают широкий угол обзора с более контролируемым искажением, в то время как объективы «рыбий глаз» Они обеспечивают чрезвычайно широкий охват и полезны для таких приложений, как панорамное изображение, навигация и картографирование.

4. Как выбрать линзу M12 для системы машинного зрения робота?

Учитывать размер сенсора, поле зрения, фокусное расстояние, рабочее расстояние, искажение, разрешение, диафрагма и механические размеры. чтобы гарантировать соответствие линзы всей системе зрения.

5. Может ли компания Wintop Optics порекомендовать линзу для роботизированной системы зрения?

Да. Предоставьте свои данные. модель датчика, рабочее расстояние, требуемое поле зрения, цель/применение и механические ограниченияКомпания Wintop Optics может помочь подобрать подходящее решение для линз системы машинного зрения робота.