汽车行业中的机器视觉3D技术

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#111723#在美国，日本，韩国，德国等欧洲国度，汽车产业在制作业中表演侧重要的脚色。 该行业的特色是高度主动化的大范围出产，严厉的品质请求和高度的本钱敏感度。 因而，大型制作商十分器重与支撑出产进程高度主动化的供给商和技巧供给商树立亲密的基于信赖的配合关联。
从这个意思上说，产业图象处置或“呆板视觉”作为汽车行业的要害技巧，由于这项技巧可用于优化代价链中的种种流程，如出产，品质保障和物流。 呆板视觉技巧被用于种种产业利用中，以疾速和明白地检测物体，从而实现出产进程的主动化速率。 这些方式能够用于准确检讨整机名义，辨认和主动分拣缺点产物。 一样，该技巧也可用于产物完全性检测。 呆板视觉的一个特色是其高速 - 其算法只要要几毫秒的时光便可以检测和处置图象信息。 因而，大批产物能够主动疾速持续地停止检测。

呆板视觉技巧优化了汽车行业的出产流程。
汽车行业作为主动化驱动
汽车行业被以为是呆板视觉技巧的“初期采取者”。 汽车行业始终推进出产进程的主动化 - 从出产线和呆板人支撑的制作到明天的第四次产业反动，被称为“产业4.0”。汽车行业也因其相称大的翻新而驰名。 这也能够说是呆板视觉行业，使其成为满意新技巧需要的幻想配合火伴。 因而，汽车行业是德国产业成像供给商的最大客户，占收入的23％。 依据德国工程协会VDMA（Verband Deutscher Maschinen-und Anlagenbau eV）的考察，在欧洲，收入总额占21％阁下。
因为高品质的请求，汽车行业对呆板提出了一系列的特别请求。 比方，处理计划必需十分完美、牢靠和强盛。 另外，汽车和供给商行业宏大的价钱压力请求价钱存在竞争力的产物供给最大的代价，但依然合适于临时下降出产本钱。 其余主要方面是呆板视觉产物的临时可用性，包含及格的支撑，以及从简略的二维丈量方式到三维视觉和图象序列剖析等差别技巧的片面常识。

呆板视觉用于基于名义婚配和工具比拟的3D名义检测。
汽车行业利用场景中的一个重要挑衅还在于呆板视觉组件与可编程逻辑的更好的集成和更严密的衔接。 通过更严密地融会这两种技巧，汽车制作商能够节俭资金，放慢主动化出产流程，进步效力。 尺度也能够界说和树立，使得更轻易集成差别的组件。 并且，尺度化接口的一直开展增添了呆板视觉和主动化技巧之间的彼此操纵性。
呆板视觉 - 出产进程的眼睛
呆板人帮助工艺特别受益于呆板视觉技巧供给的多方面机会，由于它在汽车行业的出产进程中起着相似的感化。 这是由于当初越来越多的呆板人具有本人的相机，或许相机衔接到其余地位，从各个角度概述全部出产部份。 数字图象信息是产业出产进程无缝监控的基本。 在这类情形下，呆板视觉能够用来优化工艺步调，比方肯定物体的地位，保险地检测差别的工件或许使呆板人转变其履行器。 并且，能够组合差别的义务，而且能够应用雷同的拍照机来肯定地位，计划挑撰进程，还能够对种种特点（如色彩或名义）停止品质检讨。 相机还可能联合呆板视觉软件读取条形码或数据代码，因而能够保险地辨认种种差别的物体。
3D视觉技巧的应用有助于进步出产场景的主动化水平。 直到近来，2D图象数据的处置才是尺度。 它被用来跟踪图象序列中的挪动物体，并肯定它们的地位 - 但只能在二维空间中，比方程度传递带上的产物。 在更庞杂的活动进程中，物体的3D调和是弗成能的，这极大地限度了该技巧在汽车出产情况中的利用可能性。

视觉技巧有助于将视角歪曲的物体当地化。
肯定3D空间中的活动偏向
MVTec以其“3D场景活动”技巧满意了这一需要，这是一种在汽车行业也采取的有前程的3D视觉技巧。 该处理计划应用所谓的多图象相机构造，其触及装置两个或更多个从差别角度记载图象信息的相机。 每个图象点都有一个X，Y和Z坐标。 应用多个图象序列，当初能够挪动，跟踪和准确定位在三维空间中挪动的工具。 该技巧不但能够辨认物体确实切地位，还能够辨认物体的活动偏向和空间速率。 MVTec将“3D场景流程”集成到HALCON呆板视觉软件的第12版中。 这是一个尺度的软件包第一次包括这类3D兼容的算法剖析图象序列。
主动化汽车拆卸的几近全部范畴都受益于新的3D技巧，包含品质保障流程，物流流程辨认技巧，呆板人把持和终究拆卸阶段的品质把持。 该技巧为主动化出产进程中的人与呆板之间的彼此感化开拓了很多全新的可能性。 比方，产业呆板人的举动半径平日限于特定的出产线。 假如有人进入该地区，传感器会主动结束呆板人的任务流程，从而致使出产进程中的中止。

汽车行业是德国产业成像供给商的最大客户，占收入的23％。
人与呆板之间的流体和保险的交互
3D场景流程通过应用多台监督呆板人任务地区的摄像机供给处理计划。 假如有人凑近这个地区，那末应用多个图象的呆板视觉软件便可以正确地晓得这团体在哪个偏向上，以及他或她正朝哪个偏向行进。 呆板人只有在人与呆板的门路穿插，弗成防止地碰撞时才会结束。 这类对人类轨迹作出反映的才能增加了繁琐的呆板泊车和出产中止的次数。 更少的站点象征着更多的储备为公司。 并且，依据产业4.0和智能工场的情形，汽车行业越来越依附于在出产建造中自力挪动的合作呆板人和主动叉车。 在这类情形下，基于3D的呆板视觉方式能够牢靠地剖析呆板人和人体活动的偏向，确保愈加流利，机动和保险的交互。
汽车行业也受益于出产场景以外的基于3D的呆板视觉方式。 该技巧还用于主动驾驶帮助体系，此中包含装置在车辆上的传感器和摄像头。 应用3D图象信息，算法能够牢靠地检测车辆能否在其车道内畸形挪动，阻碍物能否妨害途径，或许其余车辆能否超出了车辆本身的挪动偏向。 这些检测功效能够避免伤害的碰撞并进步交通保险。 另外，这项技巧为主动驾驶汽车摊平了途径。

自立托盘运输车在出产车间和堆栈间挪动，不会碰撞。
创立呆板视觉利用顺序的简略方式
当触及呆板视觉利用顺序的创立时，须要较少编程常识的东西变得越来越主要。 它们简化了全部创立进程，明显增添了呆板视觉软件的用户数目。 MVTec的MERLIC开辟和设置情况包含用于创立完全呆板视觉利用顺序的东西，包含图形用户界面，基于行业尺度的集成PLC通讯和图象收集。 这个软件的中心是它的图象为核心的用户界面，直观地领导用户通过利用顺序。 与所见即所得（WYSIWYG）编纂器相似，开辟职员能够专一于基于图象的表现，而不是庞杂的代码，下令行或参数列表。 因而，该处理计划为疾速，轻松地编译全部呆板视觉利用顺序供给了幻想的东西，包含无缝集成到主动化处理计划和直观的用户界面计划中。
瞻望将来
呆板视觉技巧将深入地转变汽车行业的流程。 比方，产业4.0观点将变得越来越主要。 在这类情形下，呆板视觉方式将优化和减速产业制作的很多方面。 视觉技巧将改良出产呆板的保护，种种工件将被疾速牢靠地检测和出产进程把持。 呆板视觉处理计划将主动检测挪动装备中的组件并表现适合的处置信息。 呆板视觉将减速和优化国际供给链的物流。 最后，处理计划将使出产进程中人与呆板之间的交互愈加保险。
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