Working Distance and Camera Positioning
Introduction
In this tutorial, we will learn how to position the camera correctly. We will cover different considerations such as FOV and working distance, and how it affects for example precision and spatial resolution. For physical mounting, check out available Zivid mounts.
Find the right working distance
많은 애플리케이션에서 카메라는 FOV 에서 포인트 클라우드를 캡처하기 위해 고정식으로 장착됩니다. 다른 애플리케이션에서는 카메라를 로봇 팔에 장착할 수 있으므로 좋은 포인트 클라우드를 캡처하기 위해 카메라를 배치하는 방법에 훨씬 더 많은 유연성을 제공합니다. 두 대안 모두에서 카메라는 주어진 장면에 대해 광학적으로 최적화되도록 배치해야 합니다.
올바른 working distance를 찾을 때 고려해야 할 몇 가지 사항이 있습니다.
카메라가 볼 필요가 있는 영역 또는 볼륨은 얼마입니까?
What is the size of the objects that the camera needs to see?
작업 영역 또는 볼륨에 필요한 공간 해상도와 정밀도는 얼마입니까?
Once we know the answers to these questions, we can check if the Zivid camera satisfies the requirements with the following tools:
These tools give theoretical values based on factory verification procedures, but manual validation by capturing and inspecting a point cloud using Zivid Studio is also an option.
조심
노이즈는 Working Distance에 비례하고 공간 해상도는 Working Distance에 반비례합니다.
단일 카메라 위치에서 작동 거리, FOV, 해상도 및 정밀도에 대한 모든 요구 사항을 충족할 수 있는 경우 진행할 수 있습니다. 그렇지 않다면 로봇 마운팅, 다중 카메라 사용 등을 고려해야 합니다. 이 경우 customersuccess@zivid.com 에 문의하는 것이 좋습니다. 해결책을 찾도록 도와드리겠습니다.
Position the camera
Mounting the camera straight above the scene is most common and recommend.
It is especially beneficial for imaging transparent objects and large surfaces that are extremely specular, and in particular, also dark. Here you will benefit from mounting the camera perpendicular to the object to maximize the signal back to the camera.
The 2D camera and the projector have an angle with respect to the center axis. This should be considered if it is desired to have the camera perpendicular to the scene.
In bin-picking applications
In presence of strong interreflections from the bin walls, you can place the Zivid camera projector above the back edge or above the rear corner of the bin (see images below). Pan and tilt it so that the 2D camera is looking at the center of the bin. The projector rays should not fall on the inner surfaces of the two walls closest to the projector; they should almost be parallel to those two walls.
Mounting the camera this way minimizes interreflections from the bin walls, and also frees up space above the scene for easier access for tools and robots.
In strong ambient lighting conditions, direct reflections from the light source may create unwanted highlights in the 2D image. To minimize these highlights, try slightly moving or tilting the camera.
높은 정확도 요구 사항에 맞게 거리 최적화
In general, it is always recommended to put the camera as close to the scene as possible. This is because the accuracy is better at shorter imaging distances. However, the accuracy is also best in the center of the image and decreases slightly towards the corners, like in the image below.
따라서 가장자리에서 이미지의 5%를 사용하지 않도록 최소보다 약간 큰 거리에 카메라를 설치하는 것이 좋습니다. 대부분의 어플리케이션에서 이것은 마운팅 안전 마진으로 인해 자연스럽게 발생합니다.
Further reading
작동 거리를 찾았으면 올바른 카메라 설정을 찾을 차례입니다. 우리는 이것을 Getting the Right Exposure for Good Point Clouds 에서 다룰 것입니다 .