2D -Vision -Systeme sind seit Jahrzehnten verwendet und haben sich in bestimmten Anwendungen gut abgebaut. Sie haben jedoch inhärente Einschränkungen, insbesondere in komplexen Szenarien, in denen sie die Anforderungen nicht vollständig erfüllen können.

Mit dem Aufstieg der 3D -Vision -Technologie werden viele dieser Einschränkungen angesprochen.

Während 2D -Vision -Systeme CCD- oder CMOS -Kameras verwenden, um zwei - dimensionale Daten zu erfassen, verwenden 3D -Vision -Systeme eine Reihe von Sensoren wie strukturiertes Licht, Laserdriangulation oder Zeit - Flugsensoren, um drei Dimensionsinformationen zu sammeln.

Beide Systemtypen teilen gemeinsame Komponenten, einschließlich Lichtquellen, optische Linsen, Bildverarbeitungssoftware und Kommunikationsschnittstellen, unterscheiden sich jedoch grundsätzlich darin, wie sie visuelle Daten erfassen und interpretieren.

Lassen Sie uns die Unterschiede zwischen 2D- und 3D -Visionssystemen, ihren Betriebsprinzipien und ihren jeweiligen Anwendungsbereichen untersuchen.

Was ist ein 2D -Visionssystem?

In einem 2D -Sehsystem ist das erfasste Bild eine zwei - dimensionale (2D) Darstellung des Ziels. Dies bedeutet, dass das System nur Informationen zur x- und y -Achse verarbeitet und die Daten der Tiefe oder der Z - -Achsen fehlen.

Mit anderen Worten, 2D -Vision kann nur eine Kontur des Objekts liefern, ohne die Höheninformationen zu vermitteln. Infolgedessen hat 2D Vision Einschränkungen bei Anwendungen, bei denen genaue Forminformationen erforderlich sind.

2D Vision funktioniert jedoch immer noch in einfacheren Aufgaben wie Merkmalserkennung, Positionierung, Größenerkennung, Barcode -Lesen, Charaktererkennung, Etikettüberprüfung, Qualitätsinspektion und Zielverfolgung.

Einschränkungen der 2D -Sicht

• Lichtempfindlichkeit: 2D -Sichtsysteme stützen sich auf das reflektierte Licht des Objekts, sodass Änderungen im Umgebungslicht oder Schwankungen in der Lichtquelle die Genauigkeit beeinflussen können. In Fabrikumgebungen können übermäßige oder unzureichende Licht oder Schatten die Kanten und Merkmale im Bild verwischen, was zu einer falschen Erkennung führt.

• Kontrastprobleme: 2D Vision hängt vom Kontrast der Objektoberfläche ab. Bei Objekten, die zu hell oder zu dunkel sind, selbst bei unterschiedlichen Beleuchtungsaufnahmen, kann es schwierig sein, Kanten und Merkmale genau zu erfassen, was sich auf die Systemleistung auswirkt.

• Mangel an Tiefeninformationen: Da das 2D -Sehen keine Höheninformationen entlang der Z - -achse erfassen kann, kann jede Höhenschwankung im Zielobjekt zu Bildgebungsfehlern und ungenauen Messungen führen.

• Unfähigkeit, komplexe 3D -Formen zu handhaben: 2d Vision Systems kämpfen mit komplexen drei - dimensionalen Formen, insbesondere wenn die Aufgabe die Messung von Dimensionen erfordert, die über die X- oder Y -Ebenen hinausgehen, wodurch sie für Aufgaben wie eine präzise Volumenerkennung oder Auswahl - und - Operationen ungeeignet sind.

Grundprinzipien der 3D -Vision

Ein 3D -Vision -System erfasst nicht nur ein zwei - dimensionales Bild, sondern erzeugt auch eine genaue 3D -Punktwolke, mit der das System die Position jedes Pixels im Raum identifizieren kann.

Dies bedeutet, dass das System zusammen mit den Rotationsinformationen um jede Achse X-, Y- und Z -Achse -Daten erfassen kann.

Zu den gemeinsamen Technologien, die zur Implementierung von 3D -Sehen verwendet werden, gehören Lasertrangulation, Stereo -Vision, Flugzeit und strukturiertes Licht.

Während die Verarbeitung von 3D -Daten mehr Zeit, Rechenleistung und Softwareunterstützung erfordert als die Verarbeitung von 2D -Daten, haben Fortschritte bei Multi -- -Kernprozessoren, 3D -Algorithmen und Softwaretools 3D -Vision -Systeme in der Lage, die Anforderungen an die Durchsatz von Produktionslinien zu erfüllen.

Darüber hinaus überwinden 3D -Visionssysteme durch zuverlässige Erfassung von 3D -Daten die Einschränkungen von 2D -Systemen wie Empfindlichkeit gegenüber Beleuchtung, Kontrast und Objektabstand.

Vorteile der 3D -Vision

Bei der Verwendung von 3D -Sehen kann das System die Form und Position eines Objekts basierend auf seinem hohen - präzisions digitalen Modell genau verarbeiten.

Die Position, das Volumen, der Winkel, die Flachheit und die Merkmale des Objekts im Weltraum kann genau identifizieren, ohne von Änderungen in der Produktionslinienumgebung oder den reflektierenden oder absorbierenden Eigenschaften der Oberfläche des Objekts beeinflusst zu werden.

Dies vereinfacht das Systemdesign erheblich und erweitert die Funktionalität, um Aufgaben zu behandeln, die 2D -Vision -Systeme nicht wie komplexe Teilenhandhabung, Erkennung und Montage haben.

Darüber hinaus bietet 3D Vision eine effiziente und Kosten - effektive Lösung für Aufgaben, die 2D -Systeme nicht erreichen können.

Obwohl es bei verschiedenen 3D -Vision -Technologien signifikante Unterschiede in der Qualität und Leistung gibt, ist die Auswahl der richtigen Technologie komplexer als die Auswahl einer herkömmlichen Kamera, da die Faktoren wie Auflösung, Farbe, Geschwindigkeit und Genauigkeit berücksichtigt werden müssen.

Anwendungen von 2D- und 3D -Visionssystemen

2d Vision Applications

• Merkmalserkennung: Wird zur Herstellung verwendet, um Komponenten basierend auf vordefinierten Merkmalen wie Logos oder Mustern zu identifizieren.

• Barcode -Lesen: Häufig in Einzelhandel und Logistik für schnelle Inventarmanagement und Produktverfolgung eingesetzt.

• Größenmessung: Angewendet in Qualitätskontrolle, um sicherzustellen, dass die Produkte bestimmte Abmessungen erfüllen, ohne dass Tiefeninformationen erforderlich sind.

• Charaktererkennung: Verwendet in Dokumentverarbeitung und OCR -Systemen (optische Charaktererkennung), um gedruckten Text in digitales Format umzuwandeln.

• Etikettenüberprüfung: Wichtig in der Verpackungsindustrie, um die Genauigkeit von Etiketten und deren Platzierung für Produkte zu bestätigen.

3D -Vision -Anwendungen

3D -Vision -Systeme werden zunehmend in Anwendungen übernommen, die detaillierte räumliche Informationen und komplexe Dateninterpretation erfordern. Zu den wichtigsten Anwendungen gehören:

• Dicke und Volumenmessung: Wesentlich in Branchen wie Herstellung und Bau, um sicherzustellen, dass die Produktspezifikationen erfüllt werden.

• Erkennung von Oberflächenfehlern: In Qualitätssicherungsprozessen eingesetzt, um Fehler oder Inkonsistenzen auf Produktflächen zu identifizieren.

• Komplexe Formerkennung: Wird in automatisierten Baugruppen- und Herstellungsprozessen verwendet, bei denen komplizierte Formen genau identifiziert und behandelt werden müssen.

• Roboteranleitung: Entscheidend für autonome Roboter in Aufgaben wie das Auswahl und Platzieren von Objekten, bei denen genaue räumliche Informationen erforderlich sind.

• Teilbaugruppe: Erleichtert die Montage von Komponenten, indem sie genaue Höhe- und Positionsdaten bereitstellen, um die korrekte Ausrichtung zu gewährleisten.

Scantech enhances the capabilities of 3D vision systems with its range of Fortgeschrittene 3D -Scanner. Diese Scanner verwenden Schnitttechnologien wie strukturiertes Lichtscannen und Laserdriangulation, um eine schnelle und sehr genaue Datenerfassung zu liefern.

They are specifically designed for various applications, including Produktentwicklung, Inspektionenund komplexe Montageaufgaben.

With their ability to capture intricate details and generate Präzise 3D -ModelleDie Scanner von Scanech ermöglichen es der Industrie, die Produktivität zu verbessern, Workflows zu optimieren und eine überlegene Produktqualität zu gewährleisten.

Abschluss

3D- und 2D -Sichtsysteme unterscheiden sich erheblich in Bezug auf Datenrepräsentation, Verarbeitungsmethoden, räumliche Wahrnehmung, Anwendungsbereiche und Algorithmen.

Während 2D -Vision hauptsächlich auf einer flachen Bildanalyse für einfachere Aufgaben beruht, bietet 3D Vision eine genauere Tiefenerfassung und räumliche Positionierung, wodurch es ideal für fortschrittliche Anwendungen wie Roboternavigation und komplexe Formerkennung ist.

In einigen Szenarien reicht 2D Vision aus, um die Anforderungen zu erfüllen. Bei Anwendungen, die höhere Präzisions- und räumliche Informationen erfordern, bietet 3D Vision einen klaren Vorteil.

Die Wahl der Vision -Technologie sollte auf den spezifischen Anwendungsbedürfnissen und -umgebungen basieren.