Dok se o tehnologiji 3D vida još uvijek raspravljalo između strukturiranog svjetla, monokularnog/binokularnog vida i ToF rješenja, tim je čvrsto odabrao linijski laser + binokularni vid tehnologije. Ovaj pristup poboljšao je svjetlosnu otpornost 3D vizije na 180.000 lumena, postižući preciznost od 0,02 mm i proširujući dubinu polja na raspon od 500-4000 mm. 3D vizija više nije ograničena na scenarije industrijske montažne linije s fiksnim ambijentalnim svjetlom i jakim svjetlom na otvorenom, otpornošću na svjetlo na otvorenom -mogućnosti antirefleksije i prilagodljivost potpunog scenarija u mračnim okruženjima. Linijski laser + binokularni vid 3D tehnologija brzo prodire u tradicionalnu proizvodnju, gradeći "novu paradigmu" za industrijsku digitalnu transformaciju.
Inovacija u poljoprivrednim mašinama: samorazvijena 3D stereo kamera
U to vrijeme, Xinjiangova proizvodnja pamuka bila je na prvom mjestu u zemlji 22 uzastopne godine, ali su troškovi rada za berbu svake godine iznosili 15 milijardi RMB. Prilikom procjene tržišnog potencijala, tim je istakao da ako bi mogli zauzeti 10% tržišta robota za berbu pamuka, samo ova pojedinačna stavka mogla bi konzervativno generirati 1,5 milijardi RMB prihoda.
Međutim, tokom razvoja robota za poljoprivrednu žetvu pojavio se težak problem. Iako je koordinatni robot uspješno razvijen, nedostatak pouzdanog sistema vizualnog pozicioniranja ozbiljno je uticao na tačnost prepoznavanja i efikasnost žetve. Tim je također kupio rješenja za 3D viziju od stranih brendova. Međutim, bez izuzetka, ovi sistemi vizije nisu u osnovi mogli zadovoljiti stvarne potrebe berbe pamuka. Nisu mogli riješiti problem prepoznavanja pamuka niti se prilagoditi radnim zahtjevima vanjskog svjetla visokog{5}}intenziteta.
Trenutno, glavne tehnologije 3D stereo vizije na tržištu uglavnom uključuju rješenja za strukturirano svjetlo, rješenja za vrijeme{1}}-leta (ToF) i rješenja za binokularni vid. Iako se razlikuju po scenarijima primjene i opsegu, bez izuzetka, bez obzira na to koje se tehnološko rješenje odabere, postoje određena ograničenja.
Strukturirano svjetlo radi na principu laserskog spekle kodiranja, koristeći aktivnu metodu mjerenja, koja se obično sastoji od lasera ili DLP-a i para binokularnih kamera. Lasersko merenje tačke osvetljava radnu površinu stotinama hiljada laserskih tačaka, a leva i desna binokularne kamere grade xyz koordinate za generisanje strukturirane slike. DLP emituje izvor svetlosti određene talasne dužine, a izvor svetlosti sa kodiranim informacijama se projektuje na objekat. Izobličenje vraćenog kodiranog uzorka se izračunava pomoću algoritama za dobijanje informacija o poziciji i dubini objekta. Trenutno većina kompanija na tržištu uglavnom koristi strukturirana svjetlosna rješenja. Međutim, ovo rješenje suočava se s nizom izazova u vanjskim okruženjima sa jakom sunčevom svjetlošću:
1) Intenzivna sunčeva svjetlost može smanjiti vidljivost laserskih tačaka, što otežava binokularnoj kameri da precizno uhvati informacije o položaju laserskih tačaka.
2) U situacijama sa velikom dubinom polja, svjetlosne smetnje mogu spriječiti lijevu i desnu binokularne kamere da jasno razlikuju laserske tačke, što dovodi do zalijevanja slike i utiče na preciznost mjerenja.
3) Veoma je osetljiv na spoljašnje izvore svetlosti i mogu da ga ometaju drugi izvori svetlosti u okruženju, što utiče na tačnost merenja dubine.
4) Dubina polja je uglavnom uska, a vidno polje ograničeno. Zbog svoje osjetljivosti na svjetlost, obično može raditi samo pod stalnim uslovima unutrašnjeg osvjetljenja.
Tehnologija ToF (Time-of-Flight) radi tako što kontinuirano šalje svjetlosne impulse do cilja, a zatim koristi senzor za primanje svjetlosti reflektirane od objekta. Udaljenost do cilja se određuje detekcijom vremena leta (povratni put) ovih emitiranih i primljenih svjetlosnih impulsa. Senzor izračunava udaljenost scene koju fotografiše računajući vremensku razliku ili faznu razliku između emitovane i reflektovane svetlosti, čime se generiše informacija o dubini. U kombinaciji sa tradicionalnim snimanjem kamerom, ovo omogućava da se trodimenzionalna kontura objekta-predstavlja kao topografska mapa sa različitim bojama koje predstavljaju različite udaljenosti.
Međutim, iako je ToF tehnologija niska-i ima veliku brzinu odgovora, njena slika je ograničena rezolucijom piksela strukturiranog svjetlosnog uzorka. Površina slike strukturiranog svjetlosnog uzorka obično je ograničena na 600.000 piksela, a ToF rješenje često zaostaje u pogledu preciznosti slike i hvatanja detalja. Stoga je ToF tehnologija ograničena u visoko{5}}preciznim, velikim-primjenama u industriji i češće se koristi u potrošačkim aplikacijama sa relativno nižim zahtjevima za preciznošću.
Nasuprot tome, binokularni stereo vid vidljivog svjetla djeluje tako što promatra isti objekat iz dvije tačke gledišta kako bi se dobile slike istog objekta iz različitih perspektiva. Trodimenzionalna slika objekta se dobija izračunavanjem pozicijske devijacije (dispariteta) između piksela slike koristeći princip triangulacije. Njegove prednosti uključuju visoku rezoluciju, visoku preciznost, visoku otpornost na jako svjetlo i nisku cijenu.