EDV 9200 – стереоскопическая камера машинного зрения от EverFocus

По отчетным данным за 2021 г., реализация проектов в сфере транспорта на оборудовании тайваньской компании EverFocus позволила снизить затраты на управление на 10% и улучшить показатели безопасности на 15%. Такие весомые результаты были достигнуты благодаря активному внедрению интеллектуальных решений с использованием самого передового оборудования. Продолжая работать над внедрением аналитики на транспорте, EverFocus расширяет сферы применения своих решений и анонсирует выпуск серии 3D-камер глубины.

Камера машинного зрения EDV-9200 предназначена для использования в проектах, где требуется построение пространственной глубины сцены с интеллектуальным анализом.

Существенное отличие этой модели от привычных камер видеонаблюдения, создающих двумерное изображение с информацией о цвете и яркости, заключается в том, что EDV-9200 формирует данные о расстоянии до каждой точки сцены, то есть – глубины. Иными словами, новая видеокамера EverFocus EDV9200 является классической ToF-камерой со стереоскопическим сканированием, исполненной в герметичном корпусе с классом защиты IP67.

Принцип создания карты глубины

Времяпролетные камеры (Time-of-Flight) представляют собой целое семейство специализированных камер, принцип действия которых основан на измерении времени задержки отраженного света от объекта. На базе вычислений разницы хода составляется карта глубины, или 3D-изображение, пригодное для анализа или составления объемной модели объекта. Камеры машинного зрения со стереоскопической системой состоят из двух разнесенных камер и прожектора, расположенного с ними в одной плоскости и на одной линии.

Рис. 1. Камера машинного зрения со стереоскопической системой

Так как у каждой камеры вид на подсвеченный объект сцены будет отличаться на известную величину смещения матриц, то математическим методом вычисляется пространственное расположение каждой точки в кадре. Этот метод создания карты глубины достаточно распространен в системах машинного зрения, потому что относительно прост в реализации, несмотря на ресурсоемкость вычислений.

Основным недостатком такого решения является ограничение, связанное с созданием видеостереобазы. Очевидно, что чем дальше объект, тем больше нужно разносить камеры для получения достоверной 3D-карты, то есть увеличивать расстояние между камерами. Именно поэтому камеры машинного зрения со стереоскопической системой используются на небольших расстояниях до наблюдаемого объекта, как правило, от 0,3 до 6 м.

Рис. 2. Основной процессор для графических вычислений Intel® RealSense™ Vision Processor D435

Технические особенности EDV 9200

В камере EDV9200 применен стереомодуль Intel® RealSense™ D435 с дополнительным преобразованием выходного сигнала в TCP/IP и поддержкой PoE. Модуль представляет собой две камеры считывания и размещенный между ними проектор ИК-подсветки, генерирующий около 5000 точек в диапазоне 850 нм.

Основной процессор для графических вычислений Intel® RealSense™ Vision Processor D4 способен формировать стереокарту со скоростью до 90 кадр/с и разрешением 1280х720 пк и стандартный видеопоток в 30 кадр/с с RGB-камеры с разрешением 1920х1080 пк. Следует отметить, что такая производительность обеспечивается при двойном сканировании полнокадрового (global sutter) затвора на стереокамерах.

При стандартном скользящем затворе считывание сигнала с CMOS-сенсора камеры производится построчно, что приводит к задержке формирования полного кадра. Время задержки может составлять до 10 мс. Визуально эта задержка особо заметно сказывается на конечном изображении при съемке быстродвижущихся объектов.

Рис. 3. Искажение конечного изображения относительно реального при работе скользящего затвора

На рис. 3 отлично видно, как искажается конечное изображение относительно реального при работе скользящего затвора. Проблему появления артефактов и искажений при съемке подвижных объектов решает применение кадрового затвора, так как при этой технологии производится сканирование всего поля матрицы, то есть всего кадра одновременно. Метод глобального затвора имеет и свои недостатки – из-за высокой скорости сканирования появляется больше шумов и уменьшается динамический диапазон. Но при этом он намного эффективнее в отображении кадров без артефактов и искажений.

Сетевой интерфейс камеры EDV-9200 выполнен в виде стандартного Gigabit-порта RJ-45 в виброзащищенном исполнении. На рис. 4 приведены возможные комбинации и скорости сетевых потоков при работе камеры глубины.

Рис. 4. Конфигурация и скорость сетевых потоков при работе камер глубины

Области применения

Камеры машинного зрения нашли широкое применение в промышленном секторе, системах контроля и автоматизации, при проектировании и построении 3D-моделей. Поэтому камера EDV 9200 может использоваться в проектах, где есть необходимость быстрого и точного трехмерного описания сложной поверхности.

Более подробную информацию по этому продукту можно получить у менеджеров и специалистов компании VIDAU SYSTEMS или на сайтах www.vidau-cctv.ru и www.everfocus.ru.

Иллюстрация к статье сгенерирована нейросетью Kandinsky

Иллюстрации предоставлены автором