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科普知識
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直角坐標型工業機器人

三維重建技術讓機器人擁有感知能力

發布日期:2022-04-18 點擊率:75


  看似很酷炫的技術,實際上并沒有外界想得那么高大上。

  Realsense之所以能夠識別物體的深度信息,關鍵在于其具備三維重建功能。而能與Realsense齊名甚至是比Realsense更好的產品比比皆是,我們所知道的無人機機器人以及無人駕駛汽車當中的壁障或路徑規劃等功能都基于三維重建技術。

  說到這里你也許會認為這些產品的技術原理并無差異,那么事實真是如此嗎?

  隨著三維重建的技術方案在不斷成熟,其方案也是層出不窮。目前,業界主流的方案就有視覺和激光雷達兩大類,例如Realsense和Leapmotion以及Kinect就是用視覺方法來實現環境感知功能,而激光雷達則是無人駕駛和掃地機器人等領域的核心一環。那么為什么出現多種方案呢?它們到底有什么差異?

  單目/雙目視覺

  這種技術是利用攝像頭來獲取象物體表面信息,根據攝像頭的數量,我們可以分為單目視覺和雙目視覺。

  談到三維重建技術,最早可以追溯到上世紀60年代,當時的研究人員已經展開了雙目視覺的研究,正是因為雙目立體視覺的出現,業界才向現代計算機視覺技術邁進了一大步,從以往二維圖像的分析導入到了三維場景,說雙目視覺技術是三維重建的鼻祖并不為過。

  其原理比較簡單,雙目視覺設備直接通過兩個紅外傳感器/攝像頭從不同角度同時獲得被測物的兩幅數字圖像,然后基于視差原理恢復出物體的三維幾何信息,重建物體三維輪廓及位置,這種沒有主動發射光源的也被叫做被動三維視覺。

  然而,在有兩個攝像頭的情況下如何甄別是否是同一個信息點是一個難題,這對軟件算法提出了很高的要求。在這樣的背景下,單目視覺問世了。

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