Princípios da operação da câmera binocular

O que é uma câmera de visão dupla?

Uma câmera de visão dupla é um sistema de imagem que captura informações de imagem de diferentes ângulos usando duas câmeras e utiliza a disparidade entre essas duas imagens para realizar análises espaciais tridimensionais. Semelhante a como os humanos percebem a profundidade e a visão estereoscópica através de seus dois olhos, uma câmera de visão dupla adquire duas imagens de um objeto usando duas câmeras e reconstrói a estrutura tridimensional do objeto e a posição espacial com base no desvio (i.e., disparidade) entre as imagens.

Princípio de funcionamento da câmera de visão dupla

Aquisição de imagem

A câmera de visão dupla está equipada com duas câmeras com posições relativas fixas. Normalmente, essas duas câmeras são moderadamente espaçadas e têm ângulos de visão iguais ou ligeiramente diferentes. Eles capturam simultaneamente o objeto que está sendo medido, obtendo duas imagens de ângulos diferentes.

Cálculo da disparidade

Ao comparar o mesmo objeto ou pontos de recurso nas duas imagens, o sistema de câmera de visão dupla pode calcular a diferença de deslocamento entre esses pontos de recurso, conhecida como disparidade. Quanto maior a disparidade, mais próximo o objeto está da câmera; quanto menor a disparidade, mais longe está o objeto.

Reconstrução 3D

Com base nas informações de disparidade e combinados com os parâmetros de calibração da câmera (como distância focal, linha de base, etc.), a câmera de visão dupla calcula as coordenadas tridimensionais do objeto e reconstrói sua forma 3D por meio do princípio da triangulação.

Extração de informações de profundidade: Ao analisar continuamente as diferenças sutis entre as duas imagens, a câmera de visão dupla pode obter com precisão as informações de profundidade dos objetos espaciais. Isso torna a câmera de visão dupla uma ferramenta indispensável na medição e posicionamento.

Aplicações da câmera de visão dupla

Medição Visual 3D

As câmeras de visão dupla são amplamente utilizadas em cenários que exigem medição 3D precisa, particularmente na fabricação e controle de qualidade. Eles podem digitalizar e analisar os contornos tridimensionais dos produtos para fornecer dados de medição dimensional altamente precisos, ajudando a verificar se os produtos atendem aos padrões de qualidade.

Navegação do robô e prevenção de obstáculos

As câmeras de visão dupla são amplamente utilizadas em robótica e direção autônoma. Ao obter informações de profundidade em tempo real do ambiente circundante, as câmeras de visão dupla podem ajudar robôs ou carros autônomos a perceber a distância, evitando obstáculos e planejando rotas de viagem. Em ambientes complexos, eles podem fornecer informações espaciais mais precisas do que as câmeras monoculares.

Realidade Virtual e Realidade Aumentada

Em realidade virtual (VR) e realidade aumentada (AR), as câmeras de visão dupla podem fornecer modelagem de cena 3D mais realista e percepção de profundidade, permitindo aos usuários experimentar uma experiência interativa mais imersiva. Em aplicações AR, as câmeras de visão dupla podem capturar e exibir com precisão a relação entre objetos virtuais e o ambiente real.

Automação e fabricação inteligente

Na fabricação inteligente e nas linhas de produção automatizadas, as câmeras de visão dupla são usadas para orientação e controle visual precisos. Eles podem ajudar os robôs com operações como agarrar, montar e processar, garantindo que cada etapa atenda aos requisitos espaciais 3D precisos.

Como uma ferramenta visual de alta precisão, a câmera de visão dupla tem amplas aplicações em vários campos, como indústria, robótica, realidade virtual e vigilância de segurança. Com o avanço contínuo da tecnologia, as câmeras de visão dupla desempenharão um papel fundamental em mais indústrias, promovendo o progresso de tecnologias inteligentes e automatizadas.