Etiket arşivi: 3D Vision

3D Görüntü İşleme

Yayın tarihi
2

3 boyutlu (3D) görüntü işleme tekniklerine önceki makalelerde detaylı olarak değinmiştim. Bu makalede, gerçek ve pratik bir uygulama üzerinde çalışacağız.

Gerçek (endüstriyel olarak kullanabilecek, her koşulda çalışacak, hassa ve tutarlı) bir 3D uygulaması için ihtiyaçlarımız

  1. Ensenso 3D kamera
  2. HALCON görüntü işleme kütüphanesi

Neden 3D kamera kullanıyoruz? 3D görüntü işlemeye ilişkin pek çok sorunu çözmek için uğraşmak yerine, bizim için hazır olarak bu sorunları çözmüş bir kamera kullanmak daha akıllıca da ondan. (Bu blog sitesinde bahsedilen çoğu makale endüstriyel olduğu için, ürün geliştirmeye yönelik, yaz kış, gece gündüz, her ışık ortamında çalışabilecek gerçek bir uygulama sahibi olmayı düşündüğümüz için. Yoksa 3D görüntü işleme için 3D kamera kullanmak zorunda değiliz)

Neden HALCON görüntü işleme kütüphanesi kullanıyoruz? Yine yukarıdaki sebeplerden.

Özetle burada amaç, iş yapmak, ürün geliştirmek, sorun çözmek.

Gelelim iş yapmaya …

Ensenso kamera tutturulmuş test ortamım

Ensenso kamera tutturulmuş test ortamım

Öncelikle, yukarıdaki resimde görüldüğü gibi 3D kamerayı 70-80 cm. yğkseklikte bir yere sabitledim. Kameranın hemen altına da…

3D ölçeceğim kutu

3D ölçeceğim kutu

Yukarıda gördüğünüz, prizma şeklindeki kutuyu koydum.

Tüm yaptığım bu kadar basit. Şimdi HALCON görüntü işleme kütüphanesi geliştirme ortamı HDevelop’u açıp, kameradan görüntü al dediğimde…

Ensenso 3D Kameradan alınan görüntüler

Ensenso 3D Kameradan alınan görüntüler

Burada basitçe görülebildiği gibi kamera bana

  1. Left Image (Sol gözün görüntüsü. Ensenso içinde 2 kamera olduğundan..)
  2. Right Image (Sağ gözün görüntüsü)
  3. x-Image (mm. cinsinden x mesafeleri)
  4. y-Image (mm.cinsinden y mesafeleri)
  5. z-Image (mm cinsinde z-yükseklikleri)

bilgilerini vermektedir. Artık her bir noktanın mm cinsinden hangi koordinatlarda olduğunu biliyorum. Her bir noktanın yüksekliğini, merkez noktadan uzaklıklarını…

Örneğin bir robot var ise, bu kutunun tam orta noktasının x ve y değerlerini ve z-yükseklik bilgisini ileterek, parçayı almasını sağlayabilirim.

Elbette 3D ile yapabileceklerimiz çok daha fazla.

Burada hızlıca, bir 3D kamera ve HALCON görüntü işleme kütüphanesi ile, ne kadar hızlıca yol alınabileceğini göstermek istedim.

Gerçek hayatta 3D Matching (3 boyutlu eşleştirme), Surface matching (yüzek eşleştirme), 3D Measurement (3 boyutlu ölçüm) gibi daha detaylı uygulamalar geliştirmek de mümkündür.

Bir yerlerden başlamak ve çok hızlı profesyonelce yol almak isteyenler için, bir başlangıç olabilmesi dileğiyle.

İyi Çalışmalar Dilerim..

Mustafa SARI.

TOF (Time Of Flight) Kameralar ve yeni Kinect

Yayın tarihi
1

TOF (Time of Flight) kameralar, normal kameralara ilaveten işin içine mesafe ölçüm sensörlerinin de sokulduğu, dolayısıyla 3 boyutlu görüntü alınabilen kameralardır. Mesafe ölçüm sensörleri, genellikle infrared bir kaynaktan, hedef üzerine foton gönderir. Fotonlar hedeften yansıyıp geri gelir. Çok hassas bir zaman ölçümü ile, gelen foton gecikmesinden hedefin bulunduğu konum hassas olarak belirlenir. (Radar olarak bildiğimiz yöntem) Genellikle matris şeklinde dizilmiş binlerce sensör kullanıldığından, görüş alanındaki hedef 3 boyutlu olarak hızlı bir şekilde çıkartılmış olur.

Soldaki resim Panasonic D-Imager TOF sensörünün çalışma mantığını sembolize etmektedir. Yansıyan fotonların, günışığı ya da başka ışık kaynakları ile karışmaması için, dalga boyu bilinen IR aralığında seçilmesine özen gösterilir. Yine de gün ışığı spektrumu çok geniş olduğu için, özellikle arka plandan yansımalar bazen sonucu olumsuz etkileyebilir.

TOF konusunda, kesinlikle incelenmesi gereken bir diğer endüstriyel ürün ise MESA Imaging firmasının SwissRanger 4000 isimli ürünüdür. 4.000 USD civarında bir satış fiyatı vardır.

Daha ucuz bir alternatif için Microsoft yeni Kinect göze çarpmaktadır. Yakında piyasalarda olacak olan yeni xBox oyun konsolu için geliştirilmekle birlikte çok farklı sektörlerde sıkça karşımıza çıkacağı kesin gibidir. Yeni Kinect, eskisinin aksine TOF teknolojisine dayanmaktadır. (Eski Kinect Stereovision teknolojisine göre çalışmaktaydı.)

Microsoft, yeni Kinect için, İsrail Elron firmasının ZCam isimli ürününü kullanmaya karar verdi. Bunun için, öncelikle Elron firmasını, ortalama olarak 5 milyon USD gibi bir rakama satın aldı. Bununla da yetinmeyip, 3D konusunda öncül bir diğer sensör firması Canesta yı da (rakam açıklanmadı) bünyesine kattı. Bu satın almalar, 3D konusunda Microsoftun gözü kara bir şekilde yatırım yapmaya devam edeceği anlamına da gelmektedir. Diğer yandan, özellikle Amerikada çok sıkı olan patent ihlal davaları/mahkemeleri ile (Kinectin patenti PrimeSense firmasına aittir) uğraşmak istemediği anlamına da gelir.

Bu video http://youtu.be/Hi5kMNfgDS4?t=5m27s yeni Kinectin 3 boyutlu algılama ve yeni teknolojiler konusunda ne kadar başarılı olduğunu göstermektedir.

Bu video ise, https://www.youtube.com/watch?v=5_PVx1NbUZQ Canesta’nın yeni sensörünün yeteneklerini göstermektedir. Sensör boyutuna bakılırsa, Canesta’nın bu yeni tip 3D sensörünü mobil uygulamalar (cep telefonları) üzerinde göreceğimiz günler yakın demektir. (Videonun 3 yıl önce çekildiği düşünülürse, şu an gelinen noktanın çok daha ileride olduğunu tahmin etmeye gerek yok)

Tüm bu teknolojiler gelişirken, biz neredeyiz?

MAVIS olarak, piyasada var olan bir çok farklı ürünü denedik, SDK larını inceledik, Avantaj ve dezavantajlarını değerlendirdik. (Microsoft Kinect for Windows, Asus xTion Pro, Leuze LPS36 gibi…) Halihazırda, klasik RGB kameralar ile alınan görüntülerve HALCON 3D/Stereo Vision yöntemleri ile çalışmak daha makul gibi görünmektedir. Distribütörü olduğumuz iDS imaging firması, 3D Imaging konusunda Ensenso isimli ürününü geliştirmiştir. HALCON uyumu, iDS güvencesi ve daha makul fiyatları nedeniyle tercih edilebilir.

Bu makaleleri takip edenler için, TOF v.b. yeni nesil sensörler ve uygulama alanları hakkında yeri geldikçe bilgiler vermeyi ve yeni başladığımız bir projeyi sunmayı düşünüyorum.

Projeleriniz ve ilave bilgi için, bizimle iletişime geçebilirsiniz.

10/10/10

Yayın tarihi
Yanıt

Özellikle 3D Vision alanında getirdiği sayısız yeniliklerle birlikte, 10 Ekim 2010 tarihinde HALCON 10 yayımlanmış olacak. İlk edinilen bilgilere göre; HALCON10, daha hızlı, daha az sistem kaynakları tüketen, daha gelişmiş ve daha kullanışlı bir sürüm olacak. MVTec, HALCON 10 sürümünün ilk duyurumunu 8-11 Haziran 2010 tarihinde Münih te düzenlenecek olan AUTOMATICA fuarında yapacağını açıkladı. MVTec, yeni versiyonda en çok dikkate değer geliştirmelerin 3D Vision ve Matching alanında olacağını belirtti.