嵌入式3D视觉功能

在基于空间视觉（立体视觉）理念使用3D相机的机器视觉应用中，相机以高分辨率及高帧率处理图像，尽快生成结果数据并进行下一步处理。在计算立体相机中图像素材的三维数据（即“点云”）时，需涉及多项复杂的处理步骤，这些步骤以往是由强大的工业计算机(IPC)执行。目前，对这些数据的质量和生成速度的要求不断提升，Ensenso X系列等先进的3D立体相机通过千兆以太网接口连接高分辨率的2D相机。但是，将2D数据传输至工业计算机进行处理时，需要以最佳方式利用网络带宽，避免出现延时或数据丢失。除此之外，工业计算机硬件的处理能力必须不断提升，避免影响整个系统的性能。

借助高质量的零件，此类3D相机系统的性能可得到进一步的提升。由于2D相机可轻松替换，因此设计灵活的Ensenso X系列无需受制于特定的数据接口和传感器，并且可以根据需求不断提升速度、对象尺寸和质量。但在一些应用中，高分辨率及运行快速的GigE相机、特殊屏蔽电缆、高性能网络技术和强大的计算机硬件成本过于高昂。此外，还需要有足够大的空间容纳这些外围设备。

Ensenso推出新款XR相机系列，正在寻求不同的解决方案。基于“物联网”(IoT)的理念，“分布式系统”中的每个独立零件均对应一个特定的任务，所生成的结果可直接由其他系统使用。而在3D相机领域，这些结果则是现实对象像素的三维坐标。

本地三维数据处理功能

通过将系统芯片(SoC)集成到Ensenso XR投影单元中，相机可自行完成立体分析等3D图像处理。校正镜头畸变后，相机会通过虚拟旋转（纠正）将2D图像传输至多轴并联的立体系统，这种方式极大简化了所有后续分析过程。然后，针对静止或移动场景的高度优化的匹配算法会根据所记录的图像对搜索对应的像素。因多台相机捕捉不同角度，这些像素还受制于图像平面的不同水平位移，亦即“误差”。由于平行立体系统中的几何关系，在应用光束集和焦距、像素大小及立体系统的基线长度等已知系统参数后，这种误差代表以毫米为单位的3D点云空间深度的大小。

通过相机中支持的现场可编程门阵列，同时执行这些时间和计算密集型的像素操作。由此可实现极高的3D数据传输率，可与在搭载英特尔酷睿i7四核处理器的桌面计算机中执行立体分析的Ensenso X系统相媲美。

独立运作的新款相机

相较于其他3D相机，在3D应用中之所以选择Ensenso XR立体相机，不仅是因为它具备速度优势，还因为它有着更高的独立性。通过减少在网络外围设备和工业计算机硬件性能方面的需求，3D应用的整个构建过程获得简化，且尤其在多相机系统方面还降低了成本。

此外，新款Ensenso XR的投影单元还具备内置前灯。在使用过程中，若环境光线不足或无法借助外部光线，则内置前灯可根据工作环境进行标定，或改善2D相机的图像质量。除了GigE数据接口外，Ensenso XR系列还支持无线传输功能。在走线困难或走线成本较高的情况下，无线传输对于临时获取数据和参数而言非常有用。

Ensenso XR系列在很多方面获得改进，为3D相机技术应用开创了新的领域。在优化数据交换方面，下一步应推进集成的数据处理功能。