嵌入式3D视觉

直接来自CameraIF大卷或几个对象视图的高分辨率3D数据将由3D摄像机自动检查，例如，在汽车行业的不断运行生产线上，必须快速生成和处理高分辨率3D结果数据。具有大5MP传感器和可变基线的立体声相机系统提供了理想的输出数据。但是，接口和CPU功率可以在这种高性能3D应用中快速形成瓶颈。

挑战：降低系统组件的数据速率和性能要求，而不会影响数据质量。与此同时，系统应该是节省空间和高效的。因此，具有集成数据处理的Ensenso XR系列的嵌入式3D摄像机是下一个逻辑步骤。

在具有根据空间视觉（立体视觉）原理的3D摄像机的机器视觉应用中，通过高分辨率和帧速率处理相机图像，以便尽可能快地进行进一步处理的结果数据。从立体声相机的图像材料计算三维数据，所谓的“点云”需要几个复杂的处理步骤，先前由强大的工业PC（IPC）执行。随着对这些结果数据的质量和速度的需求，现代3D立体声相机，如Ensenso X系列，使用带有千兆以太网接口的高分辨率2D相机。然而，将2D输出数据的传输到处理IPC需要最佳利用网络带宽，以避免时间延迟或数据丢失。除此之外，IPC硬件的处理能力必须不断增加，以便不限制整个系统。

通过使用高质量组件，可以进一步增加这种3D相机系统的性能。由于可更换的2D相机，Ensenso X系列的灵活设计与特定的数据界面和传感器分辨率无关，并且可以继续随着速度，对象尺寸和质量的要求而增长。但高分辨率，快速GigE摄像机，特殊屏蔽电缆，高性能网络技术和强大的PC硬件对于某些应用来说太贵了。此外，必须为这些外围设备提供足够的空间。

随着新的XR相机系列，Ensenso正在追求不同的方法。根据“东西互联网”（IOT）的原理，“分布式系统”中的每个单个组件都执行特定任务并产生可由其他系统直接使用的结果。在3D相机的情况下，这些是真实对象的像素的三维坐标。

板载3D处理
集成到Ensenso XR投影仪单元中的SOC（片上系统）允许相机执行3D进程本身，包括立体声分析。在校正镜头失真之后，通过相机（整流）的虚拟旋转将2D输出图像传送到轴并行立体声系统（整流），这极大简化了所有后续分析。然后，用于静态或移动场景的高度优化的匹配算法在记录的图像对中搜索相应的像素。由于相机的不同观点，这些像素也受到图像平面中的不同水平移位，称为“视差”。由于并行立体声系统中的几何关系，这种差异表示在应用光束组和知识之类的焦距，像素大小和基本长度之类的已知系统参数之后的毫米中以毫米的3D点的空间深度的量度立体声系统。

这些时间和计算密集型像素操作是由相机中的支持FPGA并行执行的。这允许实现3D数据速率，其与Ensenso X系统的速率相当，其在具有英特尔核心I7四边形CPU的台式PC上执行立体声分析。

“通过将集成数据处理与FlexView2技术相结合，准确和快速地获取图像详细信息，手中掌握，”IDS的产品经理和3D图像处理专家Martin Hennemann解释说明

“嵌入式”功能的好处
结合FlexView2技术，XR36系列模型能够为静态场景的3D数据集进行多达16个快速顺序图像，而无需将原始数据传输到主机PC的额外延迟。通过FlexView2的投影仪模式的位移，每个图像对产生不同的3D点，这有助于非常高分辨率的3D表示。

由于将计算密集型进程的重新定位到相机中，这些不再需要由强大的工业PC进行。另外，3D结果数据的传输而不是高分辨率2D原始数据减少了网络负载。通过快速，图像采集和处理之间的直接进入，本用于高分辨率3D数据的应用在与工业PC上的外部处理相比，在结果速率和带宽减少方面提供了巨大的优势。

多摄像机系统特别有益于新XR系列的资源节电功能。如果必须通过网络传输来自几个高分辨率2D摄像机的原始数据，则可以快速发生带宽瓶颈，导致帧速率下降对整体性能产生负面影响。这里，具有可靠的结果速率的XR系列的早期评估和同时数据减少，外围组件的计算能力较少，因此的空间要求较少。具有Ensenso XR摄像机的3D应用更容易扩展到所需的要求。

为了进一步降低数据速率，相机仅传输视差图。16位1通道图像远小于完整的“点云”，其是具有彩色覆盖层的32位RDB图像。简单的转换可以由Ensenso SDK执行，而在工业PC上没有多少计算负载。

新的独立性
与其他3D摄像机相比的Ensenso XR立体声相机的高度自主权不仅可以在速度方面成为3D应用的重要选择标准。降低网络外围设备的性能要求和IPC硬件简化了3D应用的整个构建，降低了成本，特别是在多摄像机系统中。

除了有线千兆以太网连接之外，还有一个额外的WiFi接口允许在设置和维护期间临时访问数据和参数，这在难度或成本密集的布线中非常有用。此外，新的Ensenso XR投影仪单元具有集成的前灯。在使用时，如果环境光不足或没有外部照明，则支持工作环境的校准或改善2D摄像机图像的图像质量。

Ensenso XR系列的许多改进开辟了3D相机技术的新应用领域。集成数据处理是优化数据交换中的下一个逻辑步骤。

关于IDS Imaging Development Systems GmbH
工业相机制造商ID映像开发系统GmbH开发出高性能，易于使用的USB，GigE和3D摄像机，具有广泛的传感器和变体。几乎无限的应用范围涵盖多个非工业和工业部门。在设备，厂房和机械工程领域。除了成功的CMOS相机外，该公司还扩展了与基于视觉应用的传感器和相机的组合。新颖的图像处理平台IDS NXT是可自由编程的，非常多功能。

自1997年作为一家双方公司的基础以来，IDS已发展成为全球领先的，独立，ISO认证的家庭企业，拥有300多名员工。德国Obersulm的总部用于开发和生产。与美国，日本，韩国和英国以及其他办事处的子公司，IDS在国际上代表。