3डी कैमरा मशीन विजन निरीक्षण का सिद्धांत क्या है?

औद्योगिक स्वचालन के निरंतर विकास के साथ, पारंपरिक द्वि-{0}}आयामी दृश्य निरीक्षण प्रणालियां अब आधुनिक विनिर्माण उद्योग की उच्च-परिशुद्धता, उच्च-{2}दक्षता और उच्च लचीलेपन निरीक्षण की मांग को पूरा करने में सक्षम नहीं हैं। डी कैमरा मशीन विजन निरीक्षण तकनीक बुद्धिमान विनिर्माण और गुणवत्ता नियंत्रण में एक महत्वपूर्ण उपकरण के रूप में उभरी है। तो, 3डी कैमरा मशीन विज़न निरीक्षण क्या है? इसका कार्य सिद्धांत क्या है? यह लेख आपको विस्तृत विश्लेषण प्रदान करेगा.
1, 3डी कैमरा मशीन विज़न निरीक्षण की बुनियादी अवधारणाएँ
3डी कैमरा मशीन विज़न निरीक्षण एक स्वचालित पहचान विधि को संदर्भित करता है जो वस्तुओं की त्रि-आयामी स्थानिक जानकारी प्राप्त करने के लिए 3डी इमेजिंग उपकरणों (जैसे 3डी कैमरे) का उपयोग करता है, और वस्तुओं के आकार, आकार, स्थिति, दोष आदि का पता लगाने और उनका विश्लेषण करने के लिए छवि प्रसंस्करण एल्गोरिदम को जोड़ता है।
पारंपरिक 2डी दृष्टि प्रणालियों की तुलना में, 3डी दृष्टि न केवल वस्तुओं की समतल छवियां प्राप्त कर सकती है, बल्कि उनकी गहराई की जानकारी भी प्राप्त कर सकती है, जिससे जटिल संरचनाओं, सतहों, ऊंचाई के अंतर और अन्य विशेषताओं की सटीक पहचान प्राप्त हो सकती है।
2, 3डी कैमरे का कार्य सिद्धांत
3डी कैमरा 3डी दृश्य निरीक्षण को लागू करने के लिए मुख्य उपकरण है, और इसका कार्य सिद्धांत मुख्य रूप से निम्नलिखित मुख्यधारा प्रौद्योगिकियों पर निर्भर करता है:
1. संरचित प्रकाश
संरचित प्रकाश प्रौद्योगिकी किसी वस्तु की सतह पर विशिष्ट प्रकाश पैटर्न (जैसे धारियाँ या बिंदु) प्रोजेक्ट करती है, और जब प्रकाश सतह के उतार-चढ़ाव का सामना करता है, तो यह विरूपण से गुजरता है। इन विकृत पैटर्न को कैमरे से कैप्चर करने के बाद, ऑब्जेक्ट के तीन आयामी मॉडल का निर्माण करने के लिए छवि प्रसंस्करण एल्गोरिदम के माध्यम से प्रत्येक पिक्सेल की गहराई की जानकारी की गणना की जाती है।
लाभ: उच्च परिशुद्धता, स्थिर या धीमी गति परिदृश्यों के लिए उपयुक्त
नुकसान: परिवेशीय प्रकाश के प्रति संवेदनशील, उच्च गति या परावर्तक सतह का पता लगाने के लिए उपयुक्त नहीं
अनुप्रयोग: मोबाइल फोन फ्रेम आकार का पता लगाना, इलेक्ट्रॉनिक घटक समतलता माप, आदि
2. उड़ान का समय (ToF)
टीओएफ तकनीक इन्फ्रारेड प्रकाश दालों को उत्सर्जित करके और कैमरे पर प्रकाश को वापस प्रतिबिंबित करने में लगने वाले समय को मापकर किसी वस्तु और कैमरे के बीच की दूरी की गणना करती है। संपूर्ण दृश्य क्षेत्र को त्वरित रूप से स्कैन करके, सिस्टम एक संपूर्ण गहराई मानचित्र तैयार कर सकता है।
लाभ: तेज़ प्रतिक्रिया, गतिशील पहचान के लिए उपयुक्त
नुकसान: कम रिज़ॉल्यूशन, दूरी द्वारा सीमित सटीकता
अनुप्रयोग: एजीवी बाधा निवारण, पार्सल मात्रा माप, स्वायत्त ड्राइविंग, आदि
3. स्टीरियो विजन
मानव दृश्य धारणा के सिद्धांत का अनुकरण करें, एक ही वस्तु को विभिन्न कोणों से पकड़ने के लिए दो कैमरों का उपयोग करें, छवि मिलान एल्गोरिदम के माध्यम से असमानता की गणना करें, और इस प्रकार वस्तु के तीन आयामी निर्देशांक की गणना करें।
लाभ: सरल संरचना, कम लागत
नुकसान: उच्च बनावट की आवश्यकताएं, कमजोर बनावट वाले क्षेत्रों का मिलान करना मुश्किल
अनुप्रयोग: रोबोट पकड़ना, बाहरी नेविगेशन, वस्तु पहचान
3, 3डी दृश्य निरीक्षण का कार्यप्रवाह
एक संपूर्ण 3डी दृश्य निरीक्षण प्रणाली में आम तौर पर निम्नलिखित चरण शामिल होते हैं:
1. छवि अधिग्रहण
3डी कैमरे के माध्यम से गहराई की जानकारी युक्त छवि डेटा प्राप्त करें, जैसे बिंदु क्लाउड मानचित्र, गहराई मानचित्र, या ग्रेस्केल मानचित्र।
2. छवि प्रीप्रोसेसिंग
बाद के एल्गोरिदम की स्थिरता और सटीकता में सुधार करने के लिए कच्चे डेटा पर डीनोइज़िंग, फ़िल्टरिंग, समन्वय परिवर्तन और अन्य प्रसंस्करण करें।
3. फ़ीचर निष्कर्षण और मिलान
छवि से मुख्य विशेषताएं निकालें, जैसे किनारे, आकृति और तल, और दोषों या विचलन की पहचान करने के लिए मानक मॉडल या टेम्पलेट्स के साथ उनकी तुलना करें।
4. 3डी पुनर्निर्माण और माप
आकार माप, आयतन गणना, आकार विश्लेषण और अन्य उद्देश्यों के लिए किसी वस्तु के त्रि-आयामी मॉडल का पुनर्निर्माण करने के लिए बिंदु क्लाउड डेटा का उपयोग करना।
5. दोष की पहचान और निर्णय
पहचानी गई विसंगतियों और आउटपुट डिटेक्शन परिणामों को वर्गीकृत और निर्धारित करने के लिए मशीन लर्निंग या डीप लर्निंग एल्गोरिदम का संयोजन।
4, 3डी दृश्य निरीक्षण के लाभ
पारंपरिक मैन्युअल निरीक्षण या 2डी विज़न सिस्टम की तुलना में, 3डी विज़न निरीक्षण के निम्नलिखित महत्वपूर्ण फायदे हैं:
उच्च परिशुद्धता: यह सटीक विनिर्माण की आवश्यकताओं को पूरा करते हुए, माइक्रोमीटर या यहां तक ​​कि उप मिलीमीटर स्तर पर माप सटीकता प्राप्त कर सकता है।
उच्च अनुकूलनशीलता: जटिल आकृतियों, प्रतिबिंबों, पारदर्शिता, कम कंट्रास्ट और अन्य 2डी दृश्यों को संभालने में मुश्किल को संभालने में सक्षम।
उच्च दक्षता: स्वचालित पहचान गति तेज़ है, बड़े पैमाने पर उत्पादन लाइनों के लिए उपयुक्त है।
गैर संपर्क: वर्कपीस को नुकसान से बचाता है और नाजुक या उच्च मूल्य वाले उत्पादों के लिए उपयुक्त है।
5, विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य
3डी दृश्य निरीक्षण को कई उद्योगों में व्यापक रूप से लागू किया गया है, और निम्नलिखित कुछ विशिष्ट परिदृश्य हैं:
इलेक्ट्रॉनिक विनिर्माण: पीसीबी सोल्डर जोड़ों, चिप माउंटिंग सटीकता, फोन शेल आयाम आदि का पता लगाना।
ऑटोमोटिव घटक: इंजन सिलेंडर ब्लॉक, गियर और ब्रेक पैड की आयामी त्रुटियों और सतह दोषों को मापें।
लॉजिस्टिक्स और वेयरहाउसिंग: पैकेज की मात्रा को स्वचालित रूप से मापें, कार्गो की स्थिति की पहचान करें और बाधाओं से बचने के लिए एजीवी का मार्गदर्शन करें।
भोजन और चिकित्सा: पैकेजिंग की अखंडता, बोतल के ढक्कन की सीलिंग और गोलियों की उपस्थिति संबंधी दोषों का परीक्षण करना।
6, भविष्य के विकास के रुझान
कृत्रिम बुद्धिमत्ता, एज कंप्यूटिंग और सेंसर प्रौद्योगिकी की निरंतर प्रगति के साथ, 3डी दृश्य निरीक्षण उच्च सटीकता, तेज गति और मजबूत बुद्धिमत्ता की ओर विकसित हो रहा है:
एआई+3डी विज़न: पॉइंट क्लाउड प्रोसेसिंग और दोष पहचान में गहन शिक्षण एल्गोरिदम का अनुप्रयोग तेजी से व्यापक होता जा रहा है।
एज कंप्यूटिंग: मिलीसेकंड प्रतिक्रिया प्राप्त करने के लिए स्थानीय उपकरणों पर इमेज प्रोसेसिंग एल्गोरिदम तैनात करें।
मल्टी सेंसर फ़्यूज़न: पहचान की मजबूती में सुधार के लिए आरजीबी, इंफ्रारेड और लेजर जैसे कई सेंसर का संयोजन।
मॉड्यूलरीकरण और मानकीकरण: 3डी विजन सिस्टम की तेजी से तैनाती और औद्योगिक लोकप्रियकरण को बढ़ावा देना।
7, निष्कर्ष
3डी कैमरा मशीन विजन निरीक्षण तकनीक धीरे-धीरे औद्योगिक स्वचालन की "स्मार्ट आंख" बन रही है। यह न केवल पहचान की सटीकता और दक्षता में सुधार करता है, बल्कि बुद्धिमान विनिर्माण के लिए एक ठोस डेटा आधार भी प्रदान करता है। भविष्य में, प्रौद्योगिकी की निरंतर परिपक्वता के साथ, 3डी विज़न अधिक क्षेत्रों में अपनी शक्तिशाली अनुप्रयोग क्षमता का प्रदर्शन करेगा।