Công cụ thư viện hình ảnh Thực hiện phân tích và xử lý 3D

Đôi khi, các tình huống phát sinh khi các kỹ thuật thị giác 2D cổ điển không thể thực hiện các nhiệm vụ định vị, nhận dạng, kiểm tra hoặc đo lường được yêu cầu. Những trường hợp này bao gồm từ việc không có khả năng đạt được độ tương phản nhất quán cần thiết từ ánh sáng thông thường cho đến nhu cầu về tư thế của một vật thể với sáu bậc tự do. Đây là lúc các công cụ thị giác 3D tham gia—dù là đơn lẻ hay kết hợp với các công cụ thị giác 2D—để thực hiện công việc.

Thư viện hình ảnh Matrox MIL X có một bộ công cụ phong phú để thực hiện xử lý và phân tích 3D. Các công cụ này hoạt động trên dữ liệu 3D được tạo bởi các cảm biến cấu hình và ảnh chụp nhanh cũng như máy ảnh âm thanh nổi và máy ảnh thời gian bay (ToF). Dữ liệu 3D được MIL X hỗ trợ cũng có thể đến từ tệp Định dạng đa giác Stanford (PLY) hoặc tệp lập thể (STL).

Các công cụ xử lý 3D trong MIL X hoạt động trên và ở giữa, các đám mây điểm, bản đồ độ sâu và/hoặc các đối tượng cơ bản. Cái sau có thể là một hộp, hình trụ, đường thẳng, mặt phẳng hoặc hình cầu. Các thao tác trên đám mây điểm bao gồm xoay, chia tỷ lệ, dịch, cắt/tạo mặt nạ, lấy mẫu lại và chia lưới vào các bề mặt; tính toán các vectơ pháp tuyến; chiếu tới một bản đồ độ sâu; và trích xuất một mặt cắt ngang. Các thao tác trên bản đồ độ sâu bao gồm cộng, trừ/khoảng cách và tối thiểu/tối đa; lấp đầy khoảng trống (nghĩa là do dữ liệu không hợp lệ hoặc bị thiếu); và trích xuất một hồ sơ. Các hoạt động bổ sung trên cả đám mây điểm và bản đồ độ sâu bao gồm thiết lập hộp giới hạn, tính toán trọng tâm, đếm số điểm và tính toán khoảng cách đến điểm lân cận gần nhất.

Sau đó, bản đồ độ sâu có thể được phân tích bằng các công cụ thị giác 2D của MIL X bao gồm Nhận dạng mẫu mà không bị ảnh hưởng bởi các biến thể chiếu sáng hoặc kết cấu bề mặt và Nhận dạng ký tự, khi mã chữ và số để đọc nhô ra nhưng có cùng màu với nền. Một hồ sơ hoặc mặt cắt ngang có thể được phân tích bằng Đo lường.

MIL X bao gồm một bộ công cụ cho Đo lường 3D. Trong bộ công cụ này, một công cụ phù hợp với đám mây điểm hoặc bản đồ độ sâu thành hình trụ, đường thẳng, mặt phẳng hoặc hình cầu. Các công cụ bổ sung tính toán các khoảng cách và số liệu thống kê khác nhau giữa các đám mây điểm, bản đồ độ sâu và các đối tượng cơ bản được trang bị hoặc do người dùng xác định. Một công cụ khác có sẵn để xác định âm lượng theo nhiều cách khác nhau. Một công cụ Đăng ký 3D bổ sung trong MIL X thiết lập sự liên kết tốt của hai hoặc nhiều đám mây điểm và hợp nhất chúng lại với nhau nếu cần. Công cụ này cung cấp phương tiện để thực hiện phân tích so sánh có độ chính xác cao giữa mô hình 3D và mục tiêu, cũng như tái tạo toàn bộ đối tượng từ nhiều lần quét 3D lân cận.

MIL X cũng chứa các công cụ để thực hiện định hình 3D bằng cách sử dụng nguồn ánh sáng riêng biệt (tức là laser) và máy ảnh 2D thông thường. Một máy tính được bao gồm để thiết lập máy ảnh, ống kính và căn chỉnh cần thiết để đạt được độ phân giải và phạm vi đo lường mong muốn. MIL X cung cấp các phương pháp hiệu chỉnh đơn giản và các công cụ liên quan để tạo ra đám mây điểm hoặc bản đồ độ sâu. Quá trình hiệu chuẩn được thực hiện trong MIL X có thể kết hợp nhiều nguồn sáng và cặp máy ảnh 2D để hoạt động như một, do đó tránh được sự cần thiết phải căn chỉnh và hợp nhất bài đăng. Các cấu hình như vậy rất hữu ích để hạn chế tắc nghẽn, tăng mật độ quét và hình ảnh toàn bộ thể tích của đối tượng. Hơn nữa, MIL X sử dụng một thuật toán dựa trên đạo hàm duy nhất để trích xuất chùm tia hoặc phát hiện cực đại, Ngoài ra, MIL X còn cung cấp các dịch vụ hiệu chỉnh cần thiết để định vị và định hướng máy ảnh và rô-bốt (đế) theo hệ tọa độ tuyệt đối. Sau đó, nó cho phép một ứng dụng định vị một điểm ưa thích và thậm chí thiết lập tư thế 3D của đối tượng đối với hệ tọa độ tuyệt đối bằng cách sử dụng nhiều chế độ xem. Điều này đạt được bằng cách sử dụng các công cụ MIL X khác để nhận dạng mẫu—để tìm một đặc điểm giống hệt nhau trên các chế độ xem hoặc tối thiểu ba đặc điểm giống hệt nhau trong trường hợp ước tính tư thế—và sau đó dựa vào MIL X để lập tam giác (các) vị trí 3D. Tư thế được ứng dụng thiết lập bằng cách sử dụng mối quan hệ hình học của các tính năng này, có thể đến từ một mô hình đối tượng. Để biết thêm thông tin: www.matrox.com