培训对象:机器视觉工程师、机器人系统集成人员、自动化设备开发人员、需要掌握3D视觉技术进行空间定位与测量的技术人员。
培训目标:
理解双目立体视觉、结构光、ToF等3D成像原理,掌握3D相机的选型与标定方法。
熟练使用点云处理库(PCL/Open3D)进行点云的读取、滤波、配准、分割、特征提取。
能够完成3D测量、三维重建、无序抓取等典型3D视觉项目的开发与部署。
培训内容介绍:
3D视觉技术概述:对比双目立体视觉、结构光、ToF、激光三角法的原理与适用场景,了解主流3D相机产品。
3D相机选型与使用:根据工作距离、精度要求、环境光照选择3D相机,配置相机驱动,采集点云数据。
双目视觉原理:理解对极几何、立体匹配、视差图生成原理,使用OpenCV实现双目立体匹配,生成深度图与点云。
3D标定:使用棋盘格或专用标定板对3D相机进行标定,获取内参与外参,将点云转换到世界坐标系。
点云基础:了解点云数据结构(XYZ、RGB、法向量),使用PCL/Open3D读取、显示、保存点云文件。
点云滤波:应用体素滤波器降采样,统计滤波器去除离群点,直通滤波器裁剪感兴趣区域。
点云配准:理解ICP(迭代最近点)算法原理,使用ICP进行点云配准,实现多视角点云拼接。
点云分割:使用平面分割(RANSAC)提取地面或平面,使用欧式聚类分割独立物体,实现目标提取。
特征提取与描述:计算点云法向量、曲率,使用FPFH、SHOT等描述子提取局部特征,用于点云匹配。
3D测量:计算点云中的距离、角度、平面度、圆度,拟合平面、球体、圆柱体,实现三维尺寸测量。
项目一:3D无序抓取:使用3D相机获取散乱堆放的工件点云,进行平面分割、聚类分割,计算抓取点与姿态,输出给机器人。
项目二:体积测量:对包裹或物料堆进行三维重建,计算体积与重量,实现物流或仓储的自动化计量。