工(gōng)業是國(guó)民(mín)經濟的主導産(chǎn)業,它的高質(zhì)量發展對我國(guó)經濟建設至關重要。如今,随着産(chǎn)業升級和技(jì )術叠代,工(gōng)業領域的生産(chǎn)、組裝(zhuāng)和全流程質(zhì)量檢測等關鍵環節都催生了大量自動化需求,越來越多(duō)的工(gōng)業企業開始引入3D視覺産(chǎn)品。3D視覺技(jì )術的核心在于模仿人眼的立體(tǐ)感知原理(lǐ),通過粗定位加精(jīng)定位的方式,獲取産(chǎn)品的空間坐(zuò)标數據,經過數據分(fēn)析識别出産(chǎn)品的空間姿态,引導機器人進行無序抓取和軌迹規劃,大幅度提升工(gōng)業生産(chǎn)的效率。3D視覺系統幾乎能(néng)夠在任何工(gōng)業場景下勝任,不僅可(kě)以獲取目标空間坐(zuò)标信息和深度信息,還可(kě)以提高檢測精(jīng)度,更好地發揮視覺系統的效能(néng),形成強大的市場競争力。同時,3D視覺系統的應用(yòng),進一步提高了生産(chǎn)線(xiàn)的智能(néng)化、無人化覆蓋率,大大加速了傳統制造業的數智化轉型升級。
作(zuò)為(wèi)工(gōng)業3D視覺的慧眼,工(gōng)業3D相機的叠代演進将為(wèi)工(gōng)業智能(néng)化與自動化帶來革命性的技(jì )術變革。
立足行業痛點打造機器視覺明星産(chǎn)品
現階段,工(gōng)業3D相機技(jì )術雖然取得了長(cháng)足的發展,但在應用(yòng)過程中(zhōng),仍存在着諸多(duō)需要攻克的難點和痛點,例如目前市場上,諸多(duō)3D相機無法滿足對高速運動場景的檢測和大範圍、遠(yuǎn)距離的測量,同時,部分(fēn)産(chǎn)品存在環境适應性較差等問題,導緻3D相機的應用(yòng)場景受到了很(hěn)大局限。市場上迫切需要一款能(néng)夠實現破局的新(xīn)産(chǎn)品,來推動工(gōng)業3D相機技(jì )術進入更多(duō)應用(yòng)領域。
立足解決行業痛點,位于中(zhōng)關村科(kē)學(xué)城北區(qū)的北京偉景智能(néng)科(kē)技(jì )有(yǒu)限公(gōng)司(以下簡稱“偉景智能(néng)”)于2018年正式發布了全新(xīn)系列産(chǎn)品——智光眼1代(工(gōng)業3D相機)。該相機采用(yòng)三角立體(tǐ)成像原理(lǐ),具(jù)備三維建模、流量統計、立體(tǐ)空間位置識别、體(tǐ)積尺寸測量、高速運動監測等功能(néng),能(néng)夠滿足對高速運動場景的檢測和大範圍、遠(yuǎn)距離的測量,同時解決了行業内諸多(duō)3D相機環境适應性較差等難題。但受限于當時技(jì )術,智光眼1代還存在抗強光與抗幹擾能(néng)力較弱,惡劣環境下适應性較差,以及建模速度效率不夠高等痛點。為(wèi)此,偉景智能(néng)經過潛心研究,于近期發布了全新(xīn)一代系列産(chǎn)品——智光眼2代(工(gōng)業3D相機)。相較1代,該産(chǎn)品在快速檢測、抗強光、抗反光、室内外等多(duō)場景應用(yòng)方面實現突破,迅速成為(wèi)行業内的明星産(chǎn)品。
諸多(duō)優勢加持推動工(gōng)業30視覺技(jì )術創新(xīn)
與智光眼1代相比,偉景智能(néng)對智光眼2代的軟硬件設計以及性能(néng)都進行了全面優化,使智光眼2代擁有(yǒu)抗光效果佳、視野範圍大、檢測速度高等諸多(duō)優勢。
01設計全面優化,更好應對實際場景挑戰
偉景智能(néng)基于長(cháng)期的市場調研發現,目前工(gōng)業環境呈現複雜性、多(duō)元性,也對工(gōng)業相機的安(ān)裝(zhuāng)設計提出了更高要求,而市面上95%以上的産(chǎn)品在安(ān)裝(zhuāng)高度、安(ān)裝(zhuāng)方式、掃描大小(xiǎo)、視野等方面都是固定的,無法根據客戶的需求進行修改。
智光眼2代320mm 智光眼2代130mm
偉景智能(néng)研發的智光眼2代相機能(néng)夠針對不同的安(ān)裝(zhuāng)高度、不同的視野範圍、不同的應用(yòng)場景,都能(néng)做到靈活調整。例如新(xīn)增的瞳距為(wèi)130mm的相機,适用(yòng)于小(xiǎo)型化物(wù)體(tǐ)的檢測;瞳距為(wèi)320mm的相機适用(yòng)于産(chǎn)線(xiàn)及皮帶輸送場景檢測;瞳距為(wèi)620mm相機适用(yòng)于大型鋼闆及其他(tā)大型件檢測。所有(yǒu)型号相機均重量輕,尺寸小(xiǎo),給客戶更多(duō)選擇的同時也能(néng)适應于各種工(gōng)作(zuò)環境,該設計體(tǐ)現了偉景智能(néng)相機的多(duō)元性優勢。
為(wèi)了更好的适用(yòng)于焊接、高溫等特殊場景,智光眼2代采用(yòng)了防飛濺屏蔽罩設計,特别是針對焊接場景,防飛濺屏蔽罩能(néng)夠防火花(huā)飛濺,提升了産(chǎn)品在應對危險環境時的安(ān)全性。
同時,智光眼2代還采用(yòng)了大視角鏡頭以及大瞳距結構設計。大視角鏡頭使檢測範圍更廣,物(wù)體(tǐ)檢測高度最大可(kě)達5m,深度可(kě)達到2m;大瞳距結構使檢測精(jīng)度更高,同時能(néng)夠确保點雲數據的清晰與完整。與智光眼1代相比,該設計讓智光眼2代擁有(yǒu)了大景深、大視野、高精(jīng)度的特點,能(néng)夠滿足高标準視覺要求的應用(yòng)。
智光眼2代在強烈環境光下(>180000lx)采集的點雲圖
02性能(néng)全面提升,掃描結果更加精(jīng)準
與智光眼1代相比,智光眼2代在抗光性能(néng)方面做了進一步的提升,在對強光、反光、吸光等物(wù)體(tǐ)掃描時,依然能(néng)夠呈現穩定的掃描結果。例如,大部分(fēn)環境光照條件在12萬lux(光照強度)左右,而市面上的其他(tā)産(chǎn)品大多(duō)隻能(néng)夠支持2萬~3萬lux的光照強度,在面對12萬lux的光照強度時,就會導緻掃描結果不精(jīng)準,而智光眼2代可(kě)以支持18萬Lux的強光場景,是其他(tā)産(chǎn)品的5-6倍,有(yǒu)效解決了這一問題。
反光、抛光及黑色吸光材質(zhì)物(wù)體(tǐ)對激光會有(yǒu)散射影響,從而導緻相機檢測精(jīng)度不準。而智光眼2代區(qū)别于市面其他(tā)産(chǎn)品,創新(xīn)支持物(wù)體(tǐ)表面反光以及抛光材質(zhì)的無噪點建模,同時支持物(wù)體(tǐ)表面黑色吸光材料的無漏點建模。如果把物(wù)體(tǐ)表面進行1:1的構建,即使物(wù)體(tǐ)存在反光、抛光及吸光現象,也可(kě)以将物(wù)體(tǐ)全面掃描,不會漏掉任何一個地方,從而保持物(wù)體(tǐ)的數據完整。
6000px幀率下點雲圖
此外,智光眼2代還采用(yòng)高幀率圖像芯片,雙目線(xiàn)掃幀率從2000幀提高到6000幀,提升了線(xiàn)掃速度,與市面上其他(tā)産(chǎn)品相比,平均高出1~2倍;同時,縱向分(fēn)辨率由2048pix提高至4096pix,相較之前版本提高了一倍,為(wèi)用(yòng)戶呈現出更加高精(jīng)度的掃描結果。除了采用(yòng)高幀率圖像芯片,智光眼2代還嵌入了高性能(néng)處理(lǐ)芯片,能(néng)夠從相機前端直接輸出結果數據,将前端掃描檢測與後端動作(zuò)實施融為(wèi)一體(tǐ),不需要任何中(zhōng)間轉換,極大地提升了用(yòng)戶的工(gōng)作(zuò)效率。
"動靜結合"惠及工(gōng)業領域諸多(duō)應用(yòng)場景
在工(gōng)業生産(chǎn)中(zhōng),工(gōng)況場景分(fēn)類是一個非常重要的事項,它直接影響着3D相機的設計、制造和使用(yòng)。根據不同的分(fēn)類标準,可(kě)以将工(gōng)況場景分(fēn)為(wèi)多(duō)種類型,其中(zhōng)動态場景和靜态場景是最為(wèi)常見的分(fēn)類。動态場景是指機器或設備在運動狀态下進行工(gōng)作(zuò)的場景,例如物(wù)流運輸、智能(néng)制造等場景。相反,靜态場景是指機器或設備沒有(yǒu)移動,在靜止狀态下進行工(gōng)作(zuò)的場景,例如焊接、碼垛、打磨切割等。面對動态場景,需要3D相機能(néng)夠适應目标的高速運動,實現實時檢測和抓取。面對靜态場景,需要3D相機具(jù)備大景深、大視野以及高精(jīng)度等特點。基于兩大場景,偉景智能(néng)的智光眼2代又(yòu)分(fēn)為(wèi)動态線(xiàn)性3D相機和靜态線(xiàn)性3D相機。
動态線(xiàn)性3D相機
動态線(xiàn)性3D相機主要應用(yòng)于物(wù)流測量、煤炭運輸之類的動态場景。針對物(wù)流測量場景,動态線(xiàn)性3D相機搭載偉景智能(néng)研發的物(wù)流包裹測量系統,嵌入測量算法可(kě)對物(wù)流輸送帶上的包裹物(wù)體(tǐ)進行高精(jīng)度表面三維模型重建,可(kě)實現物(wù)流包裹的長(cháng)寬高測量、體(tǐ)積測量、角點定位抓取、中(zhōng)心點定位抓取等功能(néng),滿足企業數據管理(lǐ)、智能(néng)分(fēn)揀等應用(yòng)需求。可(kě)廣泛應用(yòng)于工(gōng)業制造物(wù)流、倉儲管理(lǐ)物(wù)流、快遞包裹物(wù)流、航運及海運物(wù)流、農業農作(zuò)物(wù)物(wù)流、食品及醫(yī)藥包裝(zhuāng)物(wù)流等領域。
針對煤炭運輸場景,動态線(xiàn)性3D相機搭載偉景智能(néng)研發的皮帶輸送機智能(néng)改造應用(yòng)系統(黑虎系統),結合嵌入式多(duō)功能(néng)應用(yòng)算法軟件,可(kě)對高速運輸的煤炭皮帶機進行多(duō)種智能(néng)化場景應用(yòng),如3D數據可(kě)視化展示、數據管理(lǐ)分(fēn)析、出庫流量把控、出庫煤量大數據統計、運輸安(ān)全監測、皮帶輸送機自動化控制等多(duō)種系統化管理(lǐ)。
靜态線(xiàn)性3D相機
靜态線(xiàn)性3D相機則主要應用(yòng)于智能(néng)焊接、碼垛、打磨切割、定位抓取之類的靜态場景。例如針對智能(néng)焊接場景,偉景智能(néng)研發的3D視覺智能(néng)焊接引導應用(yòng)平台(猛虎平台)基于靜态線(xiàn)性3D相機的大視野、大景深特點,能(néng)夠滿足3m工(gōng)件焊接作(zuò)業需求;基于靜态線(xiàn)性3D相機高精(jīng)度特點,在進行2m距離的焊接作(zuò)業時,可(kě)以達到毫米級定位精(jīng)度要求;基于靜态線(xiàn)性3D相機的抗反光與抗強光特點,可(kě)以過濾掉焊接作(zuò)業時的強光與反光現象,從而達到邊掃描、邊焊接的應用(yòng)需求。同時,還具(jù)備極其智能(néng)的功能(néng)模塊擴展特點,根據不同應用(yòng)場景及焊接需求,可(kě)以不斷對應用(yòng)算法庫進行實時更新(xīn),滿足各種場景下的各種焊接方式及需求。此外,該相機還可(kě)應用(yòng)于裝(zhuāng)配誤差大、小(xiǎo)批量、多(duō)種類的非标工(gōng)件焊接場景,例如:鋼結構、工(gōng)程機械、鋼筋、人防門、管闆件等焊接場景,幫助用(yòng)戶顯著提升生産(chǎn)效率。
針對定位抓取場景,靜态線(xiàn)性3D相機搭載偉景智能(néng)研發的3D視覺定位抓取應用(yòng)平台(飛虎平台),可(kě)以支持物(wù)體(tǐ)角點及中(zhōng)心點定位、圓形邊緣及圓心坐(zuò)标定位、物(wù)體(tǐ)姿态定位、圖形功能(néng)拖拽、自動化抓取等功能(néng)。同時,用(yòng)戶還可(kě)根據自身需求,從平台軟件中(zhōng)自帶的算法庫,調取所需要的功能(néng)模塊,五分(fēn)鍾之内便可(kě)自行創建一個智能(néng)化抓取改造項目。
結語
如今,偉景智能(néng)自主開發的智光眼2代相機,已經廣泛應用(yòng)于各種機器人及智能(néng)檢測平台,目前已申請各類知識産(chǎn)權超過百項,已經有(yǒu)300+種落地化智能(néng)視覺開發項目,服務(wù)客戶超過百家。未來,偉景智能(néng)将結合更多(duō)行業領域的場景和需求,将以打造全貨櫃式産(chǎn)品為(wèi)目标,進一步優化産(chǎn)品的尺寸和安(ān)全性,為(wèi)更多(duō)的用(yòng)戶提供便利,從而推動中(zhōng)國(guó)傳統工(gōng)業進一步向智能(néng)化、數字化方向轉型升級。
北京偉景智能(néng)科(kē)技(jì )有(yǒu)限公(gōng)司(英文(wén)名(míng)“Vizum”)創立于2016年,是一家以立體(tǐ)智能(néng)視覺和機器人技(jì )術為(wèi)核心,專注研究和生産(chǎn)立體(tǐ)視覺工(gōng)業相機和人形機器人的人工(gōng)智能(néng)公(gōng)司,是國(guó)家級高新(xīn)技(jì )術企業、北京市專精(jīng)特新(xīn)中(zhōng)小(xiǎo)企業。公(gōng)司擁有(yǒu)3D立體(tǐ)智能(néng)相機整體(tǐ)解決方案和完整的智能(néng)機器人的生産(chǎn)線(xiàn),并形成了以自主核心算法、核心軟件、核心硬件及行業系統解決方案為(wèi)一體(tǐ)的全産(chǎn)業價值鏈。
偉景智能(néng)獨立自主開發的高精(jīng)度3D立體(tǐ)智能(néng)相機,可(kě)應用(yòng)于各種機器人及智能(néng)檢測平台,目前已申請各類知識産(chǎn)權超過百餘項,且已成功應用(yòng)于工(gōng)業自動化、智慧礦山(shān)、鋼鐵冶金、鐵路、農業等行業,已經有(yǒu)300+種落地化智能(néng)視覺開發項目,服務(wù)客戶超過百家。
偉景智能(néng)将繼續緻力于推動工(gōng)業級立體(tǐ)視覺和人形機器人技(jì )術的創新(xīn),為(wèi)行業帶來更多(duō)高效、智能(néng)的解決方案,為(wèi)國(guó)家的自主創新(xīn)和智能(néng)制造發揮重要的作(zuò)用(yòng)。