一种大视野的成像解决方案

1、基于3D视觉的成像方案

在重工业应用场合，一般产品的形态都比较大，普通的相机满足不了产品的检测或是抓取需求。而随着3D相机技术的发展，基于双目结构光技术方案的大视野3D工业相机的面世，为解决这一难题提供思路与可行性。其拥有大视野范围，成像景深高可达3米，能够准确获取大型物体位姿信息，更多的适用于物流、汽车制造等重工行业。

成像示意

相机选型

如本科技G系列3D激光工业相机：采用自主研发的“激光投影”技术和点云重建算法，在视野、景深、精度、抗环境光干扰等方面具有明显优势，满足大型工件上下料、拆码垛、物流分拣、深框抓取等大视野场景应用需求。

HV1000系列大视野3D工业相机：采用双目结构光技术方案，拥有大视野范围，成像景深高可达3米，能够准确获取大型物体位姿信息，适用于物流、汽车制造等行业。

应用场景

一般用于工件上下料、定位装配、视觉引导生成轨迹。

• 工件上下料

2、基于拼接的视觉成像方案

传统的单相机系统常常受限于狭窄的视野和较低的分辨率，难以契合现代应用场景的高标准要求。正因如此，影像采集设备不断追求更高的分辨率和更广阔的视场，而拼接相机顺势而生，凭借多相机独特拼接技术，一举突破传统单相机的视野瓶颈，为工业检测等领域带来了极具革命性的改变。

拼接相机技术主要通过以下两个关键核心步骤得以实现：

其一，相机标定

相机标定是拼接相机技术的基石，这一过程涉及对相机内部参数与外部参数的精准测量，包括焦距、主点坐标、畸变系数等。通过标定，我们能够获得相机的内参矩阵和畸变系数，这些参数对于后续的图像处理至关重要。通常标定过程采用棋盘格或圆点图案充当标定板，通过在不同位置与方向上拍摄标定板，利用计算机视觉算法计算出相机的映射矩阵。这一过程不仅需要精确的数学模型，还需要对光学畸变有深入的理解，以确保标定结果的准确性。

其二，图像拼接

图像拼接是将多个相机所拍摄的图像实现无缝衔接的过程，这需要极高的计算精度以及精细的图像处理技术。通过计算不同相机图像相对于基准图像的投影矩阵，确立了图像之间的空间关系。这一步骤涉及到复杂的空间几何变换，是确保图像正确对齐的关键。

畸变校正是图像拼接中不可或缺的一环，利用标定过程中获得的畸变系数，对图像进行校正，消除了镜头畸变对拼接效果的影响。特征提取与匹配作为拼接过程的核心技术，通过算法提取图像中的特征点，并在不同图像间进行匹配，以明确它们之间的空间关系，这一过程需要高效的算法以及精确的计算，以保障特征点的准确匹配。

图像变换和融合是拼接过程中最具挑战性的环节，根据特征匹配的结果，对图像进行变换，以确保图像的边缘能够平滑对齐。然后，通过融合算法，解决多镜头拼接时可能出现的亮度差和色差问题，将变换后的图像与基准图像进行无缝连接，使拼接处过渡自然，图像更加真实完整。