¿Características favorables de la cámara de investigación robótica?

Utilizo cámaras digitales Imaging Source CCD firewire para capturar secuencias de video para usar en la investigación de robótica. Estas cámaras tienen un precio razonable y el rendimiento es (desde mi perspectiva) decente. Desafortunadamente, hay algunos aspectos del video producido por estas cámaras que no son satisfactorios, como la susceptibilidad al desenfoque de movimiento y al deslumbramiento.

No tengo mucha experiencia con la fotografía o las cámaras y no estoy seguro de qué rendimiento debo esperar de tales dispositivos. ¿Son problemas inevitables el desenfoque de movimiento y el deslumbramiento? ¿Qué características debo buscar en una cámara que pueda abordar estos problemas?

Trabajo exclusivamente en Linux, por lo que cualquier solución sugerida debería cumplir con los estándares.

Gracias.

Aunque la robótica no está en el tema, es posible que podamos ayudarlo, excepto que parece que su pregunta principal tiene que ver con el desenfoque de movimiento en el video, que está fuera del alcance de la fotografía fija. ¿Puede dar un ejemplo del resplandor que está viendo? Hay varias cosas diferentes que podrían describirse como deslumbramiento, y probablemente haya una forma de combatirlas, pero depende del síntoma.
Creo que un factor limitante importante será su presupuesto, ¿puede darnos una idea del gasto máximo por cámara? ¿También puede dar un poco más de detalles sobre el tema o los requisitos de distancia/FOV?
Está un poco fuera de tema, pero supongo que también estaría fuera de tema en stackoverflow, y todavía no hay un intercambio de pila de visión por computadora, así que...

Respuestas (2)

El control de la calidad de la visión es el mismo que para la fotografía: su lente afectará el FOV y la calidad de la imagen en qué tan enfocada estará en F / 1.4, deslumbramientos (recubrimiento en la lente). Las lentes baratas de computadora y fujinon tienen un buen precio, pero tienen muchos reflejos y realmente no pueden enfocar en F1.4. Schneider, Azure y Kowa son mucho mejores en términos de resolución, recubrimientos y calidad de construcción.

El tiempo de obturación en comparación con la velocidad objetivo afecta el desenfoque de movimiento. Por ejemplo, cuando hice ingeniería agrícola con un caso en el que las cámaras de visión muestrean una hilera de árboles a 10 km/h con un FOV determinado y una resolución determinada, tuve que mantener el obturador por debajo de los 10 ms. Usé 5MP Basler Pilot GigE. Básicamente, debe traducir la velocidad en el mundo real a "píxeles en la imagen por milisegundo" y mantener el obturador lo suficientemente corto como para que no se mueva dentro de una exposición. Esta conversión depende de la resolución, el FOV y la distancia al objetivo. En la visión artificial, la iluminación (probablemente como en la fotografía) es el 80% del trabajo realizado.

En cuanto a la mejor cámara para obtener, eso también depende de sus cálculos, qué resolución necesita; elija la más baja posible, ya que hace que el ancho de banda y el procesamiento sean más livianos, incluso considere si puede usar la precisión de subpíxeles en lugar de aumentar la resolución. Una vez traté de aumentar la resolución y de todos modos no obtuve una mejor precisión, solo 4-16 veces el tiempo de procesamiento.

¿Cuál es el FPS más bajo aceptable? Necesitaba 90FPS para un proyecto, así que compré Basler Ace 640gc y 640gm (color y monocromo). ¿Necesita color o puede usar monocromo con un filtro y así obtener mejores imágenes? Un valor de píxel real es mejor que uno interpolado. Tenga en cuenta que la conversión SDK Bayer incorporada suele ser mala NN.

Luego está el sensor CCD/CMOS/CMOSIS IR (eficacia cuántica 2x en luz NIR)/InGaas, etc.

Las características que busco en una cámara, aparte de estas dependientes, son el protocolo de transferencia, el tipo de obturador (global / rodante), DR y el tamaño del elemento de píxel.

Me gustan los protocolos de transferencia sólidos como GigE y CameraLink. GigE es más conveniente a través de un conmutador POE o un inyector POE, si el ancho de banda es suficiente (generalmente lo es), solo asegúrese de pasarlo a través de Intel Pro ethernet. Una conexión de computadora portátil estándar está bien para realizar pruebas, pero obtiene muchas excepciones que debe manejar explícitamente.

Peso mucho los tamaños de píxeles grandes, y considero que las persianas enrollables son un factor decisivo, y DR puede ser útil en la iluminación no controlada.

Tengo buena experiencia con Basler (gran relación calidad-precio), JAI (aunque caro) y la serie A de FLIR para visión termográfica. PtGrey FireFly parecía una cámara web, y PtGrey Digiclops estaba tan mal que la devolvimos por otra y la segunda también estaba mala, y dijeron que no podían arreglarla.

Point Gray son las personas a las que acudir para las cámaras de visión robóticas e industriales.

Básicamente estás buscando una cámara con una alta sensibilidad, para que aproveche al máximo la luz disponible. Un tamaño de sensor grande, un sensor CMOS (en lugar de CCD) y una lente con un número f bajo (mayor apertura) son indicadores de una mejor sensibilidad.

Sin embargo, estos factores no son directamente comparables: el número f depende del tamaño del sensor (una apertura más pequeña es, de hecho, más grande si el sensor es más pequeño), y entre sensores del mismo tamaño, la sensibilidad varía considerablemente entre los fabricantes. y la tecnología exacta utilizada.