基于FETMX6Q-C核心板搭建3D相機

原創 2020-09-08 21:27:00 iMX6Q i.MX6Q i.MX6Q核心板 i.MX6Q開發板
2020年9月8日

隨著對精度和自動化的需求不斷增加,3D機器視覺會變得越來越流行。業界認為,從2D到3D的過渡將成為繼黑白到彩色、低分辨率到高分辨率以及靜態圖像到電影之后的第四次革命。

一、 產品介紹

1、什么是3D相機?

3D即三維,三個維度、三個坐標,即有長、寬、高。換句話說,就是以立體的,3D就是空間的概念,也就是由 X、Y、Z三個軸組成的空間。3d相機采用了雙鏡頭,將我們所看到的有差異的物體進行一個整合。當我們使用一只眼睛的時候,所看到的物體一般來說都是二維的平面圖形,但是使用雙眼的時候看到的往往是立體的圖像,這也就是3d相機采用雙鏡頭結構帶來的3d效果的原理。3D 相機又稱之為深度相機,就是通過該 相機能檢測出拍攝空間的景深距離

2、3D相機與傳統的2D相機相比有什么優勢?

2D相機不能獲得對象的空間坐標信息,因此不支持形狀相關的測量,比如對象平坦度,表面角度,體積或區分相同顏色的對象,或者具有接觸側的對象位置之間的特征。2D視覺測量對象的對比度,這意味著測量精度,它特別依賴于照明和顏色、灰度變化而易受可變照明條件的影響。

3、與2D機器視覺相比,3D機器視覺具有以下優勢:

1)在線檢測快速移動目標以獲得形狀和對比度;

2)對比度是恒定的,非常適合檢查低對比度物體;

3)對小的光線變化或環境光線不敏感;

4)為大對象檢測設置多傳感器設置更簡單;

5)消除手動檢查造成的錯誤。

4、3D相機的組成


從上到下依次是:紅外LED光源、紅外投影儀、2個CMOS傳感器(752*480像素)、全分辨率30幀/秒。




5、3D相機的原理

采用感光芯片CCD與CMOS),通過網口(usb)實時傳輸非壓縮圖像數據。

3D相機景深數據的測量方法主要有三個:

結構光:蘋果(prime sence ),微軟kinect-1 ,英特爾real sence。

測距方法:采用一束特定波長的不可見紅外光作為光源,照射在物體上,然后根據返回的光學畸變圖像得到物體的位置信息和深度信息。結構光根據圖案不同可以分為三類:條紋結構光,編碼結構光,散斑結構光。

雙目視覺法: Leap Motion,ZED,大疆

測距原理:通過不同的角度獲得被測物體的兩幅圖像,計算兩幅圖上對應點之間的位置偏差,獲取物體的三維信息。

光飛行時間法(TOF)

根據探測光脈沖的飛行時間來計算物體的深度數據,因為光速極快,直接檢測光飛行時間并不可行,通常通過檢測光的相位偏移來實現。

二、產品應用場景

主要應用在無人駕駛、立體視頻、虛擬現實、三維跟蹤、移動機器人醫療機器人等多個領域。

三、3D相機推薦方案

FETMX6Q-C核心板(商業級)

飛凌嵌入式FETMX6Q-C核心板基于 NXP 四核 ARM Cortex -A9架構高性能處理器設計,主頻1GHz,12層PCB沉金工藝。整板尺寸小巧僅40mm*70mm,采用四個高度為1.5mm的超薄連接器,引腳數量多達320PIN,將處理器全部功能引腳引出。

四、產品功能介紹:

架構:FETMX6Q-C工業級核心板搭配車規級i.MX6四核處理器,主頻1GHZ,滿足更多工業應用場景使用需求;

串口:含調試串口共2路;

攝像頭2路:支持mipi攝像頭、DVP攝像頭;

千兆網UDP協議,用于相機控制,數據傳輸以及相機供電功能;

GPU:可以減少對CPU的依賴,并進行部分原本CPU的工作;

OpenCL編程環境:便于軟件開發人員為高性能計算服務器;

IO:運行、電源、工作模式指示燈。

 

 

 

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