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视觉引导抓取应用中的手眼系统介绍
什么是手眼系统 在机器人技术中,手眼系统指的是一个视觉系统直接连接到机械臂上,通常位于最后一个关节的后面。换句话说,视觉系统与机械臂一起移动。这种方法在机器人技术中是相当新的,并且为较为传统的视觉系统的固定安装提供了替代方案,通常高于机器人的工作距离。虽然手眼方法可能使许多应用受益,但它的潜力在很大程度上受到标准视觉系统的限制。 手眼系统的优点 手眼方法在特定的应用中非常有用,因为它比固定视觉系统方法有更多的优势。首先,它可以覆盖更大的扫描量,因为它可以专门针对感兴趣的领域,灵活性更好。因此,视觉系统只受机器人的范围限制而不受其自身扫描体积的限制。 由于扫描距离是决定扫描精度的主要参数之一,相对于扫描距离较大的固定视觉系统,扫描距离较短的手眼视觉系统可以提供更高层次的细节。如果客户有一个装满小零件的大箱子,那么通过使用安装在机械臂上的扫描范围较短的小型扫描仪,就可以实现最高水平的细节。因此,机器人可以通过扫描仪从最佳距离拍摄箱子内的物体,并从不同的角度和角度扫描各个零件。但是,当一个固定的视觉系统能够提供符合预期的细节水平时(如Photoneo PhoXi 3D Scanner XL),建议选择固定的视觉系统的方法。 从近距离和任何角度扫描料框的能力也有效地消除了与阴影相关的挑战。用固定的视觉系统安装在料框上方很可能会导致料框的某些部分投射阴影,从而妨碍对某些部件进行相应的点云采集。在这种情况下,需要找到扫描仪相对于料框的最佳位置,有时甚至需要手动重新放置零件。手眼系统就可以轻松克服这一挑战。 光虎视觉认为手眼系统是一种越来越受欢迎的方法,在越来越多的机器人应用中站稳了脚跟。随着协作机器人的兴起,手眼系统的优势变得更加明显。 手眼系统的缺点 首先,相对于固定的视觉系统而言,手眼系统的安装更加困难。此外,要找到一种最佳的方式来处理之前已部署好的线缆也更加困难。 手眼系统的其中一个缺点是与传感器发生碰撞的风险较高,特别是当它的尺寸较大时,很难在机器人手臂上找到视觉系统的最佳安装位置。另一个主要的缺点是机器人的运动会引起振动,这是机器视觉系统无法处理的。因此,在扫描采集过程中,机械臂需要保持静止,这可能会延长周期时间。因此,对于时间紧迫的应用场合,手眼方法并不是最恰当的解决方案。 在光虎视觉看来,许多情况下,与其选择安装步骤比较复杂的手眼系统,不如选择带有高质量3D视觉系统的方法,如Photoneo PhoXi 3D Scanner XL。 当然,在一些应用程序中,手眼法是最好的选择。在这些情况下,上述手眼系统的缺点可以通过Photoneo的革命性的“平行结构光”技术来克服,这是唯一一种能够有效抵抗振动的3D传感方法,从而实现对移动物体的高质量3D扫描,而不需要运动工件。 手眼协调运动 在Photoneo 3D相机MotionCam-3D中实现的“平行结构光”技术,可以实现手眼协调运动,无需任何权衡。MotionCam-3D是唯一能够在机械臂运动期间提供高质量扫描的3D视觉系统。该相机高度抗震动,不需要停止机器人。 由于该技术能够捕获移动速度高达144公里/小时的物体,所以机械臂运动引起的振动对3D点云数据的质量没有任何影响。使用该技术最大的好处是,机器人不需要停下来进行扫描,与市场上所有其他技术相比,这大大缩短了循环时间。因此,它为新的应用打开了大门,例如物体位置的即时跟踪。 这一技术在协作机器人的背景下也仍然有意义,因为使用固定视觉系统能检测的缺陷通常非常有限。协作机器人本身比工业机器人慢,当与手眼方法结合时,周期时间甚至更长。MotionCam-3D克服了这一限制,如果连接到协作机器人的手臂上,也能完美地工作。 Motioncam-3D是任何机器人任务的终极解决方案——无论是静态场景还是动态场景。基于视觉系统的手眼方法的局限性现在是一个过去的问题。MotionCam-3D为快速扫描提供了很高的分辨率和精度,有效抵抗振动,比以往更短的周期。 【来源:Photoneo 官网】光虎光学专业生产由德国设计的工业镜头。以高精度双远心镜头为核心,涵盖高性能FA定焦镜头、变倍镜头等产品。可实现为客户定制化研发生产。光虎光学还代理欧美日机器视觉全系列产品。如面阵与线扫工业相机、智能相机、3D相机、红外与紫外相机、光源、图像采集卡、机器视觉软件及其他周边产品。http://www.optiger.com.cn/
视觉引导抓取应用中的手眼系统介绍
什么是手眼系统 在机器人技术中,手眼系统指的是一个视觉系统直接连接到机械臂上,通常位于最后一个关节的后面。换句话说,视觉系统与机械臂一起移动。这种方法在机器人技术中是相当新的,并且为较为传统的视觉系统的固定安装提供了替代方案,通常高于机器人的工作距离。虽然手眼方法可能使许多应用受益,但它的潜力在很大程度上受到标准视觉系统的限制。 手眼系统的优点 手眼方法在特定的应用中非常有用,因为它比固定视觉系统方法有更多的优势。首先,它可以覆盖更大的扫描量,因为它可以专门针对感兴趣的领域,灵活性更好。因此,视觉系统只受机器人的范围限制而不受其自身扫描体积的限制。 由于扫描距离是决定扫描精度的主要参数之一,相对于扫描距离较大的固定视觉系统,扫描距离较短的手眼视觉系统可以提供更高层次的细节。如果客户有一个装满小零件的大箱子,那么通过使用安装在机械臂上的扫描范围较短的小型扫描仪,就可以实现最高水平的细节。因此,机器人可以通过扫描仪从最佳距离拍摄箱子内的物体,并从不同的角度和角度扫描各个零件。但是,当一个固定的视觉系统能够提供符合预期的细节水平时(如Photoneo PhoXi 3D Scanner XL),建议选择固定的视觉系统的方法。 从近距离和任何角度扫描料框的能力也有效地消除了与阴影相关的挑战。用固定的视觉系统安装在料框上方很可能会导致料框的某些部分投射阴影,从而妨碍对某些部件进行相应的点云采集。在这种情况下,需要找到扫描仪相对于料框的最佳位置,有时甚至需要手动重新放置零件。手眼系统就可以轻松克服这一挑战。 光虎视觉认为手眼系统是一种越来越受欢迎的方法,在越来越多的机器人应用中站稳了脚跟。随着协作机器人的兴起,手眼系统的优势变得更加明显。 手眼系统的缺点 首先,相对于固定的视觉系统而言,手眼系统的安装更加困难。此外,要找到一种最佳的方式来处理之前已部署好的线缆也更加困难。 手眼系统的其中一个缺点是与传感器发生碰撞的风险较高,特别是当它的尺寸较大时,很难在机器人手臂上找到视觉系统的最佳安装位置。另一个主要的缺点是机器人的运动会引起振动,这是机器视觉系统无法处理的。因此,在扫描采集过程中,机械臂需要保持静止,这可能会延长周期时间。因此,对于时间紧迫的应用场合,手眼方法并不是最恰当的解决方案。 在光虎视觉看来,许多情况下,与其选择安装步骤比较复杂的手眼系统,不如选择带有高质量3D视觉系统的方法,如Photoneo PhoXi 3D Scanner XL。 当然,在一些应用程序中,手眼法是最好的选择。在这些情况下,上述手眼系统的缺点可以通过Photoneo的革命性的“平行结构光”技术来克服,这是唯一一种能够有效抵抗振动的3D传感方法,从而实现对移动物体的高质量3D扫描,而不需要运动工件。 手眼协调运动 在Photoneo 3D相机MotionCam-3D中实现的“平行结构光”技术,可以实现手眼协调运动,无需任何权衡。MotionCam-3D是唯一能够在机械臂运动期间提供高质量扫描的3D视觉系统。该相机高度抗震动,不需要停止机器人。 由于该技术能够捕获移动速度高达144公里/小时的物体,所以机械臂运动引起的振动对3D点云数据的质量没有任何影响。使用该技术最大的好处是,机器人不需要停下来进行扫描,与市场上所有其他技术相比,这大大缩短了循环时间。因此,它为新的应用打开了大门,例如物体位置的即时跟踪。 这一技术在协作机器人的背景下也仍然有意义,因为使用固定视觉系统能检测的缺陷通常非常有限。协作机器人本身比工业机器人慢,当与手眼方法结合时,周期时间甚至更长。MotionCam-3D克服了这一限制,如果连接到协作机器人的手臂上,也能完美地工作。 Motioncam-3D是任何机器人任务的终极解决方案——无论是静态场景还是动态场景。基于视觉系统的手眼方法的局限性现在是一个过去的问题。MotionCam-3D为快速扫描提供了很高的分辨率和精度,有效抵抗振动,比以往更短的周期。 【来源:Photoneo 官网】光虎光学专业生产由德国设计的工业镜头。以高精度双远心镜头为核心,涵盖高性能FA定焦镜头、变倍镜头等产品。可实现为客户定制化研发生产。光虎光学还代理欧美日机器视觉全系列产品。如面阵与线扫工业相机、智能相机、3D相机、红外与紫外相机、光源、图像采集卡、机器视觉软件及其他周边产品。http://www.optiger.com.cn/
光虎光学双远心镜头和远心镜头手册2023年第2版
光虎光学技术手册 2021年第4版
为什么使用图像采集卡?
达到数据传输所能达到的最大吞吐量是工业和工厂自动化的关键标准之一。提高传感器分辨率和帧率有助于实现针对更加高速和高精度物体的捕捉,但与此同时,会导致带宽达到极限,从而带来传输上的问题。目前实现的高带宽接口,例如25GigE、50GigE接口,就需要将相机连接到PC上配置的图像采集卡,从而完成图像数据的传输。所以在工业环境中使用图像采集卡,在高传输速率和多相机同步处理方面的应用中,是有实际意义的。 图像采集卡的意义 了解图像采集卡的功能和意义是比较重要的,这样就可以更好地了解其是否可以用于特定的成像系统或应用。从本质上来说,图像采集卡能够实现具有同步特性的高分辨率图像的高速实时采集。 图像采集卡利用PCI总线的功能来管理从相机到PC存储器的图像数据负载,直接将图像数据从直接存储器访问(DMA)移动到PC的RAM内存,避免了CPU的重载,从而释放CPU来执行其他任务。 同时他它可以接收触发信号和编码器信号的输入,来达到和运动目标的无缝同步。 图像采集卡的优势 使用图像采集卡最大的优势在于能够帮助视觉系统实现最好的传输质量,即最大化传输速度。 可以将所有的采集和I/O同步任务交给单个图像采集卡 可以管理连接的所有外部设备,包括触发和同步 高传输速率,CoaXPress采集卡目前可达50Gbps 可以使用图像采集卡进行图像预处理 可以释放CPU来进行其他任务 <section style="margin:0px
为什么使用图像采集卡?
光虎视觉代理的图像采集卡最常用于高速应用场景,其对图像传输速率的要求最大。
丁丁(苏州)
手机:+86-18962453723 邮箱:insales4@optiger.con.cn
运动分析介绍及其应用
运动分析基于计算机视觉、图像处理、高速摄影和机器视觉,研究来自图像序列的两个或多个连续图像的方法和应用,例如由摄像机或高速相机捕获图像中的明显运动的信息。 在最简单的情况下,运动分析处理可以是检测运动,即找到图像中物体正在移动的点。更复杂的处理类型可以是随着时间的推移,来跟踪图像中的特定对象,将场景中移动的同一刚性对象的点进行分组,或者确定图像中每个点的运动幅度和方向。产生的信息通常与序列中特定时间点的特定图像相关,这意味着运动分析可以产生关于运动的时间相关信息。 运动分析的应用范围相当广泛,例如监视、医学、电影业、汽车碰撞安全、弹道枪支研究、生物科学、火焰传播等。 运动分析的应用 最简单的运动分析应用之一是检测与场景中运动点相关的图像点。这种处理的典型结果是一个二值图像,其中与场景中移动点相关的所有图像点(像素)都设置为1,所有其他点都设置为0,然后对该二值图像进行进一步处理,例如,删除噪声、对相邻像素进行分组并标记对象。分析可以使用多种方法完成:两个主要方法为差分法和背景分割法。 1.人体运动分析 在医学、运动、视频监控、物理治疗、和运动机能学等领域,人体运动分析已成为一种调查和诊断工具。人体运动分析可分为人体活动识别、人体运动跟踪、身体及身体部位运动分析三类。 人类活动识别最常用于视频监控,特别是用于安全目的的自动运动监控。该领域的大多数努力都依赖于状态空间方法,其中对静态姿势序列进行统计分析并与建模运动进行比较。模板匹配是一种替代方法,可将静态形状模式与预先存在的原型进行比较。 人体运动跟踪可以在两个或三个维度上进行。根据分析的复杂性,人体的表示范围从基本的简笔画到体积模型。跟踪依赖于视频连续帧之间图像特征的对应关系,同时考虑位置、颜色、形状和纹理等信息。边缘检测可以通过比较相邻像素的颜色或对比度来执行,特别是寻找不连续性或快速变化。三维跟踪与二维跟踪基本相同,但增加了空间校准因素。 身体部位的运动分析在医学领域至关重要。在姿势和步态分析中,关节角度用于跟踪身体部位的位置和方向。步态分析还用于运动以优化运动表现或识别可能导致受伤或拉伤的运动。不需要使用光学标记的跟踪软件在这些领域尤其重要,在这些领域中使用标记可能会阻碍自然运动。 2.制造中的运动分析 运动分析也适用于制造过程。使用高速摄像机和运动分析软件,人们可以监控和分析装配线和生产机器,以检测效率低下或故障。棒球棒和曲棍球棒等运动器材的制造商也使用高速视频分析来研究抛射物的影响。此类研究的实验设置通常使用触发设备、外部传感器(例如加速度计、应变仪)、数据采集模块、高速摄像机和用于存储同步视频和数据的计算机。运动分析软件计算距离、速度、加速度和变形角等参数作为时间的函数。然后使用这些数据来设计设备以获得最佳性能。 3.运动分析的其他应用 运动分析软件的物体和特征检测能力可用于计数和跟踪粒子,如细菌、病毒、离子聚合物-金属复合材料、微米大小的聚苯乙烯珠、蚜虫等。 【来源:光虎光学内部培训资料】 光虎光学专业生产由德国设计的工业镜头。以高精度双远心镜头为核心,涵盖高性能FA定焦镜头、变倍镜头等产品。可实现为客户定制化研发生产。光虎光学还代理欧美日机器视觉全系列产品。如面阵与线扫工业相机、智能相机、3D相机、红外与紫外相机、光源、图像采集卡、机器视觉软件及其他周边产品。http://www.optiger.com.cn/
运动分析介绍及其应用
运动分析基于计算机视觉、图像处理、高速摄影和机器视觉,研究来自图像序列的两个或多个连续图像的方法和应用,例如由摄像机或高速相机捕获图像中的明显运动的信息。 在最简单的情况下,运动分析处理可以是检测运动,即找到图像中物体正在移动的点。更复杂的处理类型可以是随着时间的推移,来跟踪图像中的特定对象,将场景中移动的同一刚性对象的点进行分组,或者确定图像中每个点的运动幅度和方向。产生的信息通常与序列中特定时间点的特定图像相关,这意味着运动分析可以产生关于运动的时间相关信息。 运动分析的应用范围相当广泛,例如监视、医学、电影业、汽车碰撞安全、弹道枪支研究、生物科学、火焰传播等。 运动分析的应用 最简单的运动分析应用之一是检测与场景中运动点相关的图像点。这种处理的典型结果是一个二值图像,其中与场景中移动点相关的所有图像点(像素)都设置为1,所有其他点都设置为0,然后对该二值图像进行进一步处理,例如,删除噪声、对相邻像素进行分组并标记对象。分析可以使用多种方法完成:两个主要方法为差分法和背景分割法。 1.人体运动分析 在医学、运动、视频监控、物理治疗、和运动机能学等领域,人体运动分析已成为一种调查和诊断工具。人体运动分析可分为人体活动识别、人体运动跟踪、身体及身体部位运动分析三类。 人类活动识别最常用于视频监控,特别是用于安全目的的自动运动监控。该领域的大多数努力都依赖于状态空间方法,其中对静态姿势序列进行统计分析并与建模运动进行比较。模板匹配是一种替代方法,可将静态形状模式与预先存在的原型进行比较。 人体运动跟踪可以在两个或三个维度上进行。根据分析的复杂性,人体的表示范围从基本的简笔画到体积模型。跟踪依赖于视频连续帧之间图像特征的对应关系,同时考虑位置、颜色、形状和纹理等信息。边缘检测可以通过比较相邻像素的颜色或对比度来执行,特别是寻找不连续性或快速变化。三维跟踪与二维跟踪基本相同,但增加了空间校准因素。 身体部位的运动分析在医学领域至关重要。在姿势和步态分析中,关节角度用于跟踪身体部位的位置和方向。步态分析还用于运动以优化运动表现或识别可能导致受伤或拉伤的运动。不需要使用光学标记的跟踪软件在这些领域尤其重要,在这些领域中使用标记可能会阻碍自然运动。 2.制造中的运动分析 运动分析也适用于制造过程。使用高速摄像机和运动分析软件,人们可以监控和分析装配线和生产机器,以检测效率低下或故障。棒球棒和曲棍球棒等运动器材的制造商也使用高速视频分析来研究抛射物的影响。此类研究的实验设置通常使用触发设备、外部传感器(例如加速度计、应变仪)、数据采集模块、高速摄像机和用于存储同步视频和数据的计算机。运动分析软件计算距离、速度、加速度和变形角等参数作为时间的函数。然后使用这些数据来设计设备以获得最佳性能。 3.运动分析的其他应用 运动分析软件的物体和特征检测能力可用于计数和跟踪粒子,如细菌、病毒、离子聚合物-金属复合材料、微米大小的聚苯乙烯珠、蚜虫等。 【来源:光虎光学内部培训资料】 光虎光学专业生产由德国设计的工业镜头。以高精度双远心镜头为核心,涵盖高性能FA定焦镜头、变倍镜头等产品。可实现为客户定制化研发生产。光虎光学还代理欧美日机器视觉全系列产品。如面阵与线扫工业相机、智能相机、3D相机、红外与紫外相机、光源、图像采集卡、机器视觉软件及其他周边产品。http://www.optiger.com.cn/
工业镜头的相对照度
光虎光电科技(天津)有限公司是以德国设计双远心镜头,远心镜头,高远心度镜头,工业相机,面阵相机,线阵相机,紫外相机等光电技术产品设备的研发,生产,销售为主的科技型企业.
工业镜头的相对照度
光虎光电科技(天津)有限公司是以德国设计双远心镜头,远心镜头,高远心度镜头,工业相机,面阵相机,线阵相机,紫外相机等光电技术产品设备的研发,生产,销售为主的科技型企业.