Typické oblasti použití 3D kamer:
1) Detekce překážek a provádění „manuální“ navigace pro autonomní vozidla (jako jsou vysokozdvižné vozíky) v průmyslovém prostředí
2) Robotem-řízené operace uchopování dopravního pásu nebo vychystávání dílů
3) Provádění detekce přítomnosti/nepřítomnosti, i když objekty v kontejnerech/krabicích nemají prakticky žádný kontrast ve srovnání s pozadím, což umožňuje kontrolu a počítání
4) Kontrola polohy a přítomnosti/nepřítomnosti součástek na deskách plošných spojů
5) Měření objemu různých předmětů atp.
Populární 3D technologie
Mezi běžně používané technologie při zpracování 3D obrazu patří:
1) Stereo vidění a strukturované světlo
2) Laserová triangulace
3) ToF (čas-letu-)
Stereo vidění a strukturované světlo
Stereo vidění funguje na principu lidského binokulárního vidění. Dvě kamery se používají k záznamu dvou 2D snímků objektu. Zaznamenáním stejné scény ze dvou různých pozic se syntetizuje trojrozměrný obraz pomocí informací o hloubce na principu triangulace.
Stereovize využívá obrazová data ze dvou standardních 2D kamer pro poskytování hodnot hloubky pro scénu. Obrázky jsou upraveny na základě polohy kamery a aplikovaných geometrických informací. Po úpravě hledá odpovídající algoritmus odpovídající body na levém a pravém snímku a vytvoří hloubkovou mapu scény.
Pracovní vzdálenost této metody závisí na základní linii (vzdálenosti mezi kamerami), a proto se liší v závislosti na aplikaci.
Jedním ze způsobů, jak zlepšit výkon stereo systému, je přidat do stereo řešení strukturované světlo. Použitím světelného zdroje k promítání jasných geometrických vzorů na scénu lze zlepšit přesnost měření a výrazně snížit vady stereofonního zobrazení způsobené homogenními povrchy a nízkým osvětlením. Kalibrací projektoru a kamery je dokonce možné eliminovat potřebu druhé kamery.
Stereo vidění může dosáhnout vysoké přesnosti. Obtížné povrchy výrazně neovlivňují stereo vidění, ale vždy vyžaduje, aby objekt měl malý počet referenčních značek nebo náhodných vzorů. To znamená, že tato technologie není obecně-vhodná pro použití v produkčním prostředí. Mezi typické aplikace stereo vidění patří: technologie souřadnicového měření, 3D měření objektů a pracovních prostorů v průmyslových, servisních nebo robotických systémech a 3D zobrazení nebezpečných nebo nepřístupných pracovních prostorů. Stereosystémy jsou také dobře-vhodné pro použití ve venkovních měřicích systémech, jako je měření a kontrola kmenů stromů na pilách.
Pokud je však přijatelné vysoké zatížení zpracování, složitá instalační práce a vyšší náklady, je stereo vidění také vhodné pro průmyslové aplikace cílového měření, když se přidá strukturované světlo.
Laserová triangulace
Laserová triangulace kombinuje použití 2D kamery a zdroje laserového světla. V tomto procesu laser promítá čáru nebo bod na scénu před kamerou.
Laserová čára nebo bod se objeví na objektu před kamerou a je zaznamenáván 2D kamerou. Pokud se kamera pohybuje napříč nebo podél cíle (např. přes dopravníkový pás), mění se vzdálenost mezi měřeným objektem a senzorem a úhel pohledu laserové čáry nebo bodu se mění s jeho polohou v obrazu kamery. Pomocí matematických výpočtů lze tedy ze souřadnic polohy na snímku vypočítat vzdálenost mezi objektem a zdrojem světla.