Dealing with smooth 3D edges

3D 가장자리를 유지하는 것은 미세한 세부 사항/작은 특징이 있는 개체와 얇고 겹치는 개체에 매우 중요합니다. 또한 기하학적으로 복잡한 작업물에 대한 물체 감지 및 자세 추정의 정확도는 실제와 같은 모양과 뚜렷한 깊이 차이를 유지하는 데 달려 있습니다.

그러나 디포커스 및 과도한 필터링과 같은 특정 요소는 3D 가장자리를 매끄럽게 만들어 포인트 클라우드의 모양에 악영향을 미칠 수 있습니다. 이 기사에서는 지나치게 부드러운 3D 가장자리 문제를 해결하기 위한 전략에 대해 설명합니다.

How to improve the shape of objects with more pronounced edges, and clearer depth differences?

올바른 카메라 선택

Zivid 2+ have a more narrow FOV than Zivid 2, thus providing higher spatial resolution at the same distance. Zivid 2+ has a higher resolution 2D camera than Zivid 2, thus providing even higher spatial resolution in the point cloud.

물리적 설치

카메라를 장면에 더 가깝게 배치합니다. 프로젝터의 광도는 유한하지만 프로젝터와 장면의 근접도가 조도를 결정합니다. 주변광의 노이즈는 그대로 유지하면서 거리가 가까워지면 신호가 강화됩니다. SNR이 강할수록 데이터 품질과 신뢰도가 향상되어 포인트 클라우드의 모양과 가장자리가 향상됩니다. 또한 이미징 거리가 짧을수록 공간 분해능이 증가하여 포인트 클라우드에서 더 미세한 세부 사항을 캡처할 수 있습니다.

올바른 Presets 사용

For the Zivid 2+ cameras, we offer dedicated presets for this specific use case that provide high resolution point clouds. It is important to note that utilizing these special presets can result in reduced dynamic range, leading to potential data loss, particularly on dark and specular surfaces. However, in certain applications and algorithms like 3D template matching, sacrificing some data to achieve improved 3D edges is worthwhile. This is because the edges do play a critical role in ensuring accurate matching, in comparison to large flat surfaces, for instance.

Application

Capture Time (3D)

Camera Settings

High-End PC

Mid-End PC

Low-End PC

Small Features

~1800 ms

~2300 ms

~2800 ms

Zivid2+_Settings_Zivid_Two_Plus_M130_ManufacturingSmallFeatures.yml

Zivid2+_Settings_Zivid_Two_Plus_L110_ManufacturingSmallFeatures.yml

Zivid2+_Settings_Zivid_Two_Plus_M60_ManufacturingSmallFeatures.yml

Presets 설정으로 만족스러운 결과를 얻지 못한 경우 설정과 필터를 수동으로 미세 조정하십시오.

Acquisition settings
  • Projector Brightness

    프로젝터 밝기 설정을 최대로 높여 신호 강도를 높입니다. 이것은 SNR을 증가시킵니다.

  • Gain

    게인 설정을 최소(1.0)로 줄여 노이즈 영향을 최소화합니다. 게인은 신호와 함께 노이즈를 증폭하므로 바람직하지 않습니다.

  • Aperture/f-number

    초점이 맞지 않는 2D 이미지는 포인트 클라우드 데이터의 노이즈 수준과 모양에 영향을 미칩니다. depth of focus 를 염두에 두고 조리개/f-number 설정을 구성합니다.

  • Exposure Time

    노출 시간을 늘려 Gain과 조리개 감소를 보상합니다.

설정을 수동으로 구성하는 방법을 모르는 경우 Getting the Right Exposure for Good Point Clouds 튜토리얼을 확인십시오.

Filters
  • Cluster Filter

    클러스터 필터를 적극적으로 사용하면 3D 가장자리가 바람직하지 않게 제거될 수 있습니다. MinArea 에는 300 미만을 사용하고 MaxNeighborDistance 에는 5 이상을 사용하십시오.

  • Hole Repair Filter

    HoleSize 0.2 이하로 설정하고 Strictness 를 3 또는 4로 설정하여 3D 가장자리를 보존하기 위해 필터의 파라미터를 보수적으로 사용하거나 비활성화하여 사용합니다.

  • Noise Filter

    어플리케이션의 필요에 따라 Threshold 미세 조정하십시오. 신뢰도가 높은 점만 보존하려면 높은 값을 사용하십시오.

  • Gaussian Smoothing

    애플리케이션이 매우 정확한 포인트를 요구하므로 Sigma 값을 줄이거나 필터를 비활성화하십시오.

  • Contrast Distortion Filter

    Points affected by the contrast distortion are considered to have low confidence. Use the removal component of the contrast distortion filter to remove these points. For Zivid 2+, turn the filter off if your scene is not affected by contrast distortion. This helps to preserve the sharpness of 3D edges.

HDR

SNR을 개선하기 위해 유사하거나 동일한 노출로 HDR 획득을 캡처합니다. 이에 대한 자세한 내용은 averaging technique 을 참조하십시오.

averaging technique