【所屬領(lǐng)域】
智能制造
【痛點(diǎn)問(wèn)題】
傳統線(xiàn)結構光3D相機采集的數據只有物體輪廓三維空間幾何信息，隨著(zhù)3D視覺(jué)應用越來(lái)越寬廣，滲透各行各業(yè)，完全依靠幾何信息提取物理輪廓特征解決3D視覺(jué)應用過(guò)程中的問(wèn)題，已經(jīng)變得異常困難，難以滿(mǎn)足智能制造快速發(fā)展的需求。面對傳統產(chǎn)業(yè)轉型升級，以及消費者對于個(gè)性化的追求不斷提高，現有3D相機難以滿(mǎn)足智能化生產(chǎn)的需求。具有色彩紋理映射功能的線(xiàn)激光3D相機，彌補傳統線(xiàn)激光3D相機的短板，非常適用于汽配、增材修復、新能源、3C、鞋服、印刷等領(lǐng)域。
【成果介紹】
本項目旨在研究基于雙相機的紋理彩色映射技術(shù)，通過(guò)為每個(gè)已測量得到的空間點(diǎn)坐標賦予顏色值來(lái)實(shí)現點(diǎn)云數據的彩色化。該技術(shù)使每個(gè)三維空間點(diǎn)，不僅具有坐標定位信息，還攜帶了顏色信息，從而在三維測量過(guò)程中既采集工件表面的三維點(diǎn)群數據，也采集表面不同區域的顏色值，并根據這些顏色值進(jìn)行進(jìn)一步的分析和處理，直接在三維空間中對復雜曲面的區域進(jìn)行分割。這種方法大大簡(jiǎn)化了后期點(diǎn)云處理的難度，包括點(diǎn)云的匹配。
這項技術(shù)的突出優(yōu)勢在于，它使得在同一曲面上提取不同顏色紋理區域的邊緣輪廓變得更加容易。通過(guò)確保每個(gè)三維點(diǎn)坐標都帶有顏色信息，能夠更準確地識別和提取不同顏色區域及其邊緣輪廓，從而實(shí)現更真實(shí)和生動(dòng)的視覺(jué)效果。此外，該技術(shù)還能夠擴展對模型的分析和處理能力，為進(jìn)一步的數據分析和處理提供更多可能性和靈活性。
圖1機器人眼在手方式進(jìn)行三維測量與測量所得含有顏色紋理的三位點(diǎn)群數據
【性能指標】
相關(guān)參數指標如下表所示：
【技術(shù)優(yōu)勢】
（1）采用雙相機進(jìn)行光路設計，利用機器人等機構運動(dòng)（運動(dòng)學(xué)正逆解）的關(guān)系，進(jìn)行三維空間點(diǎn)坐標提取以及對應點(diǎn)的色彩紋理映射，實(shí)現掃描物體表面與紋理色彩的提取，其使得能夠更細致地觀(guān)察和研究模型的外觀(guān)屬性，進(jìn)一步拓展了三維相機在計算機圖形學(xué)、計算機視覺(jué)和虛擬現實(shí)等領(lǐng)域的應用潛力；
（2）項目設計的線(xiàn)結構光3D相機內嵌了ARM+FPGA的架構，使得HDR技術(shù)和光條提取技術(shù)易于實(shí)現及產(chǎn)品集成，提高了圖像處理速率?；?span lang="EN-US">ARM+FPGA的HDR圖像處理算法的三維點(diǎn)云掃描，能夠更加有效地解決工件掃描中高光區過(guò)度曝光及暗區細節還原的技術(shù)難題；
（3）基于自主開(kāi)發(fā)的掃描軟件，實(shí)現3D相機標定、參數設置、三維重建以及與各種數字控制系統集成，客戶(hù)根據實(shí)際應用需求，可以自行進(jìn)行特定功能的開(kāi)發(fā)。
【技術(shù)成熟度】
技術(shù)成熟度達到貨架產(chǎn)品級別。已研制完成具有色彩紋理映射功能的線(xiàn)激光3D相機檢測系統，并成功應用制鞋自動(dòng)化產(chǎn)線(xiàn)、航空葉片等的修復，實(shí)現視覺(jué)引導的機器人噴膠、打粗、銑削等工藝，目前正在鞋服、新能源等領(lǐng)域開(kāi)項目推廣。
【產(chǎn)業(yè)化應用】
具有色彩紋理映射功能的線(xiàn)激光3D相機在三維重建、三維測量、缺陷檢測以及視覺(jué)引導應用廣泛，非常適用于新能源、3C電子、鞋服、航空葉片修復等領(lǐng)域的智能制造需求。
知識產(chǎn)權
該成果包括多項已授權中國發(fā)明專(zhuān)利。
合作方式
技術(shù)許可、技術(shù)轉讓、作價(jià)入股、技術(shù)開(kāi)發(fā)、咨詢(xún)服務(wù)、面談等。
【聯(lián)系方式】
CG24017
