作動距離とカメラの位置

はじめに 

このチュートリアルでは、カメラを正しく配置する方法を学びます。 FOV や作動距離など、さまざまな考慮事項について説明し、それらが精密度や空間解像度にどのように影響するかを解説します。物理的な取り付けについては、利用可能な Zivid マウントをご確認ください。

適切な作動距離を見つける 

多くのアプリケーションでは、カメラは一定の FOV で点群をキャプチャするために固定マウントで取り付けられます。他のアプリケーションでは、カメラをロボットアームに取り付けることもでき、良好な点群をキャプチャするためのカメラ配置の自由度が大幅に高まります。どちらの方法でも、特定のシーンに対して光学的に最適化されるようにカメラを配置する必要があります。

正しい作動距離を見つける際には、考慮すべき点がいくつかあります。

カメラが撮影する必要がある領域または体積はどれくらいですか？
カメラが認識する必要があるオブジェクトのサイズはどれくらいですか？
作業領域またはボリュームに必要な空間解像度と精密度はどれくらいですか？

これらの質問に対する答えがわかれば、以下のツールを使って Zivid カメラが要件を満たしているかどうかを確認できます。

これらのツールは工場での検証手順に基づいた理論値を提供しますが、 Zivid Studio を使用して点群をキャプチャして検査することによる手動検証も可能です。

注意

ノイズは作動距離に比例し、空間解像度は作動距離に反比例することに注意してください。

作動距離、 FOV 、解像度、精密度のすべての要件が1つのカメラ位置で満たされる場合は、次のステップに進むことができます。そうでない場合は、ロボットマウントや複数カメラの使用などを検討する必要があります。その場合は customersuccess@zivid.com にご連絡ください。解決策を見つけるお手伝いをいたします。

カメラの位置を調整 

カメラを被写体の真上に設置するのが最も一般的で推奨される方法です。

これは、透明な物体や、極めて鏡面反射率の高い大きな表面、特に暗い物体を撮影する場合に特に有効です。このような場合、カメラを被写体に対して垂直に取り付けることで、カメラへの反射信号を最大化できます。

2D カメラとプロジェクターは、中心軸に対して角度を持っています。カメラをシーンに対して垂直に配置したい場合は、この点を考慮する必要があります。

ビンピッキング用途で 

ビンの壁面からの強い相互反射がある場合は、 Zivid カメラプロジェクターをビンの背面の上端または背面の角の上に設置してください（下の画像を参照）。2D カメラがビンの中心を捉えるように、プロジェクターをパンおよびチルトしてください。プロジェクターの光線は、プロジェクターに最も近い2つの壁面の内面に当たらないようにしてください。光線は、これらの2つの壁面にほぼ平行になるようにしてください。

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このようにカメラを取り付けることで、ビンの壁面からの相互反射を最小限に抑えることができ、また、作業対象物の上部にスペースが確保されるため、工具やロボットのアクセスが容易になります。

Zivid cameras do not need any additional light source; the projector provides all the illumination required for both 2D and 3D. A strong and focused light, such as a spotlight mounted right above the bin, can reflect directly into the camera, saturating the sensor and causing blooming in the 2D image. Avoid mounting the camera where it looks straight into such a reflection. To minimize this, remove the extra light if it is not needed, or try slightly moving or tilting the camera. For more on capturing in these conditions, see 強い周囲光への対処.