3D カメラでカラービジョンを実現
リアルな 3D 画像のための次のステップ
ロボティクスが急速に発展したことで、近年、3D カメラテクノロジーへの需要は増加しています。なぜなら3Dカメラは、ロボットのパフォーマンスと汎用性を向上させるために決定的な役割を担うからです。しかし、これらのアプリケーションの多くは、環境の奥行情報のみならず、さらに多くの情報の提供が必要な、高度なソリューションが求められます。カラーセグメンテーションや機械学習など、高度な画像処理テクノロジーには、これまで追加の 2D カメラが使用されてきました。新しいコンパクトな Ensenso C カメラは、多彩な機能と特徴をカメラシステム組み合わせ、3D データをより効率的かつ正確に取得します。
3D カメラは、ロボットおよび自律システムの能力を向上させ、正確で多様な応用分野への新しい可能性を生み出します。これを可能するには、3D カメラテクノロジーが新しい市場の要求に応えなければいけません。ただし、より明確でコスト効果の高い方法でアプリケーションを開発するために必要な、複数のコンポーネントが最適に組み合わされ、かつ操作と統合が簡便であるシステムは不足しているのが実情です。複雑化が進んでいるにもかかわらず、システムの操作性を改善して、使いやすさは維持しなければなりません。
事前調整済みで迅速なスタートを
完全にカスタマイズ可能なデバイスクラスと、使いやすい標準デバイスの主な違いは、構成できる範囲と柔軟性のレベル、そしてセットアップと使用開始に必要な労力です。これらの 2 つのアプローチのどちらを選ぶかは、個々の要件とアプリケーションシナリオによって決まります。完全にカスタマイズ可能なデバイスクラスのほうが自由度と柔軟性がありますが、技術的な専門知識と始動するための時間も必要になります。それに対して標準デバイスは、操作が簡単で、さまざまな調整をしなくても特定のタスクを実行できます。新しいCシリーズでは、Ensensoはハイエンドレンジで柔軟性の高いXシリーズと並んで、両方のクラスのデバイスを提供できるようになりました。Ensenso カメラ選択ツールで、すぐに使用できる、特定の用途に適した標準モデルを選択できます。
3D だけにとどまらない
Ensenso ステレオメトリー手法のメリットの 1 つは、ステレオカメラから得た 2D 画像を常に SDK を介して取得できることでした。つまり、奥行情報に加えて、SDK は常に基本データを提供し、アプリケーションに 2D カメラを追加することなく、画像分析を実施できます。2D 画像データは 3D 点群上のテクスチャとして重ねてより良い 3D 画像を作成できるほか、物体のエッジを認識して測定したり、画像内のコードを読み取ったりすることができます。このようにして、ロボットで物体を把持するために物体を3次元的に検出できるだけでなく、詳細な物体ハンドリングのために物体を正確に識別することもできます。
完全に統合された RGB カメラを追加し、Ensenso C シリーズでは同じシーンの 2D カラー画像にアクセスできるようになりました。これにより、3D 点群だけでなくカラー情報もタスクの解決に必要となる場合に、カメラの用途範囲が広がります。たとえば、AI ベースの画像分析で、カラー画像が通常の基本データとして使用される場合などです。
コンパクトで完全統合
複数の機能または基本データを使用して分析し、アプリケーションを実施する場合、通常は 2 通りの方法で実行できます。1 つは、タスク全体に必要なすべてのセンサーまたはコンポーネントを個別のスタンドアローンデバイスとして操作することです。これによって各モジュール式ユニットの選択肢とメンテナンスが最大限に柔軟になりますが、複数のデバイスを 1 つのアプリケーションに統合して同期させるのは、技術的にはより困難で、さらに豊富な専門知識が必要になります。
それに対して、新しい Ensenso C などの完全統合されたデバイスでは、すべてのコンポーネントが密閉されて保護されたハウジングに収納されています。言い換えれば、ステレオカメラ、パターンジェネレーター、2D カラーカメラ、ライトが工場出荷時に最適に調整され、Ensenso SDK という共通デバイスソフトウェアを通じてアクセスできるようになっています。アプリケーションの複雑性は増していますが、3D カメラシステムはロボットやその他の自律システムで利用できる限られた空間にも適合できるほど、コンパクトです。
大きな体積の 3D
被写体までの距離が5メートルもあるようなアプリケーションでは、3Dカメラシステムのコンポーネントは最適に設計され、深度値の高いZ精度を達成するために連動する必要があります。Ensenso Cのようなステレオメトリーシステムでは、大きなベースライン、つまり2つのステレオカメラ間の大きな距離が、対象点の非常に正確で安定した三角測量を保証します。高解像度 5 MP と組み合わせて、物体構造を非常に精細にスキャンできます。顕著なピクセルがわずかしかないテクスチャの少ない物体表面であっても、Ensenso C カメラは非常に強力な 200 W LED パターンプロジェクターを利用し、5 m の距離からでも高コントラストの表面を維持します。非常に堅牢な機構と最適化された放熱により、離れた場所からでも奥行値のジッターを低く抑えられます (距離 1 m で 0.1 mm)。
まとめ
IDS は Ensenso C によって 3D カメラテクノロジーの次の大きな一歩を踏み出し、高度な画像処理機能に必要な基本データをアプリケーションに提供します。この 3D カメラシステムは、Ensenso の 3D ビジョン環境におけるすべてのメリットを、特にコンパクトなハウジングに内蔵しています。ハイエンドセクターに位置し、精度が非常に重要視され、大きな体積の撮影が求められるアプリケーションに特に適しています。シンプルな操作と多数のモデルバージョンにより、Ensenso C シリーズは、3D における画像処理に欠かせないツールと言えます。
詳細情報
- Ensenso C シリーズの詳細情報は、製品 Web サイトをご覧ください。
- アプリケーションノート：3D コンテナ検査を通じたプレス加工品の自動搬出入
この3D アプリケーションでは、4 台の Ensenso C カメラがプレス加工品の搬出入を自動的に監視し、ロボットがコンテナの櫛歯にミリ単位の精度で挿入できるようにしています。アプリケーションノートでは、Ensenso C が基本データを提供し、プロセスオートメーションの基礎とする方法を説明します。 - Vision Channelのビデオ：Ensenso C, the next step for 3D cameras"
統合 2D RGB カメラを搭載した新しい Ensenso C 3D カメラの特徴と機能をご確認ください。技術的なデータと既存の Ensenso モデルとの比較に加え、追加の 2D カラー情報を活用する潜在的なアプリケーションをご紹介し、知見を提供します。