Что такое 3D-датчик?

Что такое 3D-датчик?

3D-датчик — это устройство, которое фиксирует трехмерные формы. В отличие от традиционных камер, которые фиксируют плоскую двухмерную информацию, 3D-датчик также получает информацию о высоте, добавляя третье измерение к полученным данным.

3D-датчики действуют как замена человеческим чувствам, таким как зрение и осязание, позволяя воспринимать и анализировать трехмерные пространства и объекты. Эта технология широко известна как 3D-датчики.

Типы 3D-датчиков

3D-датчики различаются в зависимости от методов измерения. Три основных типа методов обнаружения, используемых для получения 3D-форм, — это метод с задержкой по времени, триангуляция и фокусировка.

Метод с задержкой по времени

Этот метод вычисляет расстояние на основе времени, необходимого для отражения света от датчика. Он способен измерять расстояния до 100 метров и более, но с ограниченной точностью. К распространенным применениям относится его использование в системах LiDAR, таких как датчики TOF для картографирования, и в автоматизированных управляемых транспортных средствах (AGV) для обнаружения объектов и людей.

Метод триангуляции

Триангуляция включает в себя использование лазерных линий и камер для измерения высоты объекта по смещению лазерной линии. Stereo Vision, другой метод триангуляции, использует несколько камер для расчета разницы высот на основе параллакса. Методы проекции полос и узоров также попадают в эту категорию, предлагая высокую точность в статических условиях.

Метод фокусировки

Методы фокусировки включают интерференцию белого света и конфокальную оптику. Интерференция белого света использует световую интерференцию с несколькими длинами волн для точных измерений, в то время как конфокальная оптика использует точечное отверстие для обнаружения света в фокусной точке. Методы фокусировки, напротив, изменяют расстояние камеры, чтобы найти наилучшее положение фокуса, захватывая несколько изображений для 3D-реконструкции.

Применение 3D-датчиков

3D-датчики имеют разнообразные области применения: от автомобильной до строительной техники. В транспортных средствах они необходимы для распознавания и навигации в реальном времени. В строительстве они помогают в беспилотных операциях, обнаруживая рабочих и измеряя размеры. Технология также помогает в отслеживании транспортировки материалов и управлении запасами.

Принцип работы 3D-датчиков

Технологии 3D-датчиков можно разделить на пассивные и активные методы. Пассивные методы используют существующий свет для захвата изображений, в то время как активные методы проецируют электромагнитные волны на объекты и измеряют отражения. Каждый метод имеет свои конкретные области применения и ограничения, что требует тщательного выбора с учетом предполагаемого использования 3D-датчика.