TOF相机HDR提高物体测量精度
(ChinaIT.com讯)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深度感知等场景,应用需求日益增加。
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
(资料图)
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。
图1 ToF相机原理图示
本文重点介绍在复杂环境中,当同时存在高反光率物体如金属件与低反光率如黑色表面物体时,如何通过技术手段提升ToF相机的检测精度。
首先,从ToF相机的检测原理来理解这个问题,当采用固定曝光时间模式时,相机在同时拍摄高反射率与低反射率物体时,较难将曝光时间调到一个均衡的位置,可同时准确地捕捉到高反射率与低反射率物体的深度图像;当我们增加曝光时间时,利于黑色物体的识别,但近距离区域容易出现过曝的现象;而降低曝光时间时,对于低反射率物体的识别又会存在点云缺失的现象。
为了解决这个问题,维感科技在ToF相机曝光时间方面增加了HDR高动态范围模式:即通过设置多个不同曝光时间的方式,将采集到的多个图像合成到一帧中,完成对整个复杂场景的成像。
在针对距离较近易过曝的区域与高反射率物体时,利用短曝光时间进行成像;在针对低反射率的物体时,利用长曝光时间进行成像,最终将不同曝光时间下取得的图像合成到一帧中,从而获得更为精确的深度图像,减少距离远近与物体反射率差异对ToF相机深度检测数据的影响。
图2 HDR模式下,针对不同曝光时间的距离测量判断图示
下面将通过两个实例解释ToF相机如何通过开启HDR功能来改善对复杂场景中同时存在高低反射率物体时的拍摄效果。
实例一
拍摄下述杂乱物体
图3 被拍摄的杂乱复杂物体
未开启HDR模式
单一低曝光时间的情况下,低反射率的黑色胶皮线点云数据缺失;
图4 未开启HDR模式,使用单一低曝光时间时,杂乱复杂物体的成像效果
单一低曝光时间的情况下,低反射率的黑色胶皮线点云数据缺失;
图5 未开启HDR模式时,使用单一高曝光时间,杂乱复杂物体的成像效果
开启HDR模式后
ToF相机首先使用高曝光时间对低反射率的物体进行成像,对于高曝光时间下过曝的区域,使用低曝光时间进行成像,最终将不同曝光时间下取得的图像合成到一帧中,即可得到HDR模式开启下的图像,可以看到点云数据缺失的问题得到了明显改善。
图6 开启HDR模式时,杂乱复杂物体的成像效果
实例二
拍摄轿车车轮
图7 被拍摄的车轮
未开启HDR模式
单一低曝光时间的情况下,低反射率的黑色轮胎点云数据缺失;
图8 未开启HDR模式,使用单一低曝光时间时,车轮成像效果
单一高曝光时间的情况下,高反射率的金属轮毂出现了过曝现象,点云数据缺失。
图9 未开启HDR模式,使用单一高曝光时间时,车轮成像效果
开启HDR模式
开启HDR模式后,点云数据缺失的问题得到了明显改善,无论低反射率的黑色轮胎,还是高反射率的金属轮毂的点云数据都是较为完整准确的。
图10 开启HDR模式时,轿车车轮的成像效果
ToF相机的HDR模式,在很大程度上拓展了其在工业领域与服务类机器人方面的应用。维感科技是国内从事工业级ToF相机的厂商,已推出多款产品,具有高帧率、抗光性好,在移动中的物体检测方面表现尤为出众,目前有搭配机械臂进行拆垛,搭配蜘蛛手进行物体3D识别与抓取,装载于AGV进行托盘与货物识别,避障等应用。
来源:Vision机器视觉展
关键词:
下一篇:最后一页
- TOF相机HDR提高物体测量精度
- 全球信息:长江委启动洪水防御Ⅳ级应急响应
- 2021cf先抽后付活动在哪里(cf先抽后付活动链接2021) 环球精选
- 全球今日讯!宁波动车站到宁波方特怎么坐车 宁波动车站
- 知名女演员宣布退出!
- 未竟之梦貉位置_未竟 环球热推荐
- 环球观速讯丨这类基金年内爆火,最高涨超40%!戴维斯双击已至?-基金频道-和讯网
- 焦点热门:梅西的那场比赛,你看了吗?一群嘉兴五年级小学生还做了调查
- 冲牙器用完需要把头拔出来吗 冲牙器用完要把里面水倒掉吗 环球时快讯
- 男友生日创意礼物,安利一波有逼格的
-
南京好口碑种植牙机构排名一览名单|世界短讯
南京好口碑种植牙机构排名一览名单_南京种植牙多少钱?南京茀莱堡口腔
-
逛老青岛又添美食打卡地新去处,宁化路美食街开街!|天天短讯
日前,位于宁化路和嘉定路路口处的“宁化路美食街”标志牌揭下“红盖头
-
丹徒打造“物质+服务”救助模式 实现精准救助、高效救助、温暖救助
“你每个月保障金能拿多少钱啊?身体好吗?生活上还有什么困难?”“我
-
《娜鲁湾情歌》演唱者、台湾歌手万沙浪离世!曾登上央视春晚 环球新视野
南都记者获悉,6月18日,现年74岁的台湾歌手万沙浪离世,其外甥在社交
-
每日快讯!水稻夏种正在进行 多种种植模式为秋粮丰收奠定基础
水稻夏种正在进行多种种植模式为秋粮丰收奠定基础
-
(高质量发展调研行)向“新”要动力 福州金山工业园区“蝶变”升级_环球快消息
新华社福州6月18日电题:向“新”要动力福州金山工业园区“蝶变”升级
-
当前速读:施瓦辛格:只要宪法允许,我可以不费吹灰之力赢得美国总统竞选
施瓦辛格:只要宪法允许,我可以不费吹灰之力赢得美国总统竞选---据今
-
黄腐酸钾商品报价动态(2023-06-18)|世界看热讯
交易商品牌 产地交货地最新报价黄腐酸钾 有机质含量80%济南百洁特生物
-
新资讯:黄富峰已任菏泽学院党委书记
据菏泽学院公众号消息,6月17日,菏泽学院召开全校中层以上干部大会,
-
云南白药绝密配方在美国公开!除了止血,还治以下这几种病!
“大名鼎鼎”的云南白药,在我国属于“绝密级”的品牌中药,在活血化瘀
X 关闭
全球头条:新能源布局加速落子 风电光伏建设正酣
每日速递:气体传感器的发展现状与未来展望
当前速递!国内三大石油企业发布半年报 目光投向新能源
【全球聚看点】如何在智能建筑物联网与隐私之间取得平衡
快资讯:欧洲7月电动汽车销量同比下滑5%
X 关闭
天天最新:【轻小说/同人/长篇】《驱魔师的旅途》9.进山
重庆着力提升线缆行业自动化智能化水平-视讯
环球观点:范建华_关于范建华的简介
玛瑙研钵_关于玛瑙研钵的介绍
全球头条:爆单!这款家电,卖到断货!企业加班赶订单,跨境电商卖家着急补货,咋回事?