이미지 처리
3D 인지 기능을 갖춘 로봇
빠르고 정밀하게 물체를 잡는 로봇의 구현은 오랜 기간 난제로 여겨졌습니다. 그러나 현대의 3D 이미지 처리 기술 덕분에 로봇은 이제 공간을 인지하고 인간처럼 물체와 상호작용할 수 있게 되었습니다. 이 기술은 이미지 처리의 패러다임을 바꾸고 있으며, 그 중요성은 날로 커지고 있습니다.
비전 기술의 발전이 로보틱스에 가져오는 변화는 무엇일까요?
이미지 가이드 로보틱스의 세계를 만나보세요. 이번 웨비나에서는 어플리케이션에 적합한 2D 및 3D 비전 기술을 소개합니다. 물류, 자재 처리, 공정 및 품질 관리 등 다양한 분야에서 비전 기술이 어떻게 적용되는지 명확히 설명하고, 비전 구성 요소를 선택 시 고려해야 할 기준에 대해 안내해 드립니다.
로보틱스 웨비나 보기다양한 절차 및 어플리케이션 분야
3D 이미지 처리 덕분에 로보틱스, 공장 자동화, 그리고 물류 분야에서 완전히 새로운 가능성이 열리고 있습니다. 이 기술은 특히 물체의 부피, 형상, 또는 3D 위치와 방향을 정밀하게 파악해야 하는 경우에 필수적입니다. 그렇다면 3D 이미지는 어떤 기술을 통해 생성될까요? 현재 3D 이미지 생성 분야에서 주로 활용되는 네 가지 핵심 기술에는 Time-of-Flight, 레이저 삼각 측량, 스테레오 비전 구조광있습니다.
스테레오 비전과 구조화된 조명
스테레오 비전은 인간의 눈과 유사하게 작동합니다. 두 대의 2D 카메라가 서로 다른 위치에서 물체의 이미지를 촬영하고 삼각 측량 원리를 이용해 3D 깊이 정보를 계산합니다. 하지만 균일한 표면을 보거나 조명이 열악한 환경에서는 데이터가 혼란스러워 정확한 결과를 얻기 어려울 수 있습니다. 이 문제는 구조화 광을 활용하여 이미지에 명확하고 사전 정의된 구조를 부여함으로써 해결할 수 있습니다.
어플리케이션 분야
스테레오 비전은 특히 주변 영역을 정밀하게 포착하는 데 있어 폭넓은 기능을 제공합니다. 그러나 이러한 높은 정밀도를 달성하기 위해서는 참조 마커, 랜덤 패턴 또는 광 패턴과 같은 추가 요소가 필요합니다. 이는 구조화 광원을 통해 이미지에 통합됩니다. 이 기술은 좌표 측정 및 작업 공간의 3D 측정에 이상적으로 적합합니다. 다만, 높은 프로세서 부하와 시스템 비용 증가가 수용 가능한 경우에 한해 주로 생산 환경에서 사용됩니다.
레이저 삼각 측량
레이저 삼각 측량(Laser Triangulation)은 2D 카메라와 레이저 광원을 이용하여 물체까지의 거리를 측정합니다. 레이저는 물체 표면에 선형 광선을 투사하고, 이를 카메라가 포착합니다. 물체'의 거리가 변하면 이미지에서 레이저 선의 위치도 이동하며, 이 변화를 기반으로 삼각 측량 원리에 따라 정확한 거리를 계산할 수 있습니다.
어플리케이션 분야
레이저 삼각 측량은 구조화 광 덕분에 저대비 물체나 까다로운 조명 조건에서도 정밀한 3D 이미지 처리 결과를 제공합니다. 이 방법은 높은 정확도가 필요한 응용 분야에 매우 적합합니다. 이 방법은 높은 정확도가 요구되는 애플리케이션에 적합하며, 품질 관리, 3D 측량, 전자 제조및 의료 기술등 다양한 분야에서 널리 활용됩니다. 그러나 스캔 프로세스 자체가 상대적으로 느리기 때문에 빠른 속도가 요구되는 생산 환경에는 적합하지 않습니다.
정밀한 깊이 측정을 위한 Time-of-Flight(ToF) 기술
ToF(Time-of-Flight) 기술은 거리와 깊이를 효율적으로 측정하는 데 사용되며, ToF 카메라는 각 픽셀에 대해 강도 값과 깊이 값을 동시에 제공합니다. 이 강도 값은 물체와의 거리를 나타내며, 이를 바탕으로 실시간으로 정밀한 포인트 클라우드를 생성할 수 있습니다. ToF 기술은 포인트 클라우드 생성과 동시에 강도 및 신뢰도 이미지를 구축하여 물체의 특성을 보다 정밀하게 파악할 수 있도록 합니다.
어플리케이션 분야
ToF는 부피 측정, 팔레타이징 작업, 자율 주행 차량, 로봇 제어, 환자 모니터링, 정확한 위치 지정
어떤 비전 기술이 나의 어플리케이션에 적합할까요?
2D 카메라와 마찬가지로 모든 3D 이미지 처리 작업에 적용할 수 있는 만능 솔루션은 존재하지 않습니다. 최적의 3D 카메라 기술을 선택하려면 해당 애플리케이션의 요구 사항을 면밀히 분석하는 것이 필수적입니다.
3D 기술을 선택할 때 고려해야 할 결정적 요소
적절한 기술을 선택할 때 중요한 질문은 다음과 같습니다: 물체의 위치, 형상, 방향 또는 존재 여부를 감지해야 하는가? 어떤 수준의 정밀도가 요구되는가? 물체의 표면 상태는 어떤가? 또한, 작업 거리, 요구되는 속도, 솔루션의 비용과 복잡성도 결정적인 역할을 합니다. 이러한 요소들은 3D 기술의 가능성과 균형을 맞추어 최적의 선택을 내리는 데 반드시 고려되어야 합니다.
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