隨著(zhù)工業(yè)自動(dòng)化的發(fā)展，AGV（自動(dòng)引導車(chē)）已成為物流自動(dòng)化領(lǐng)域中的關(guān)鍵工具。較大規模的工廠(chǎng)、倉庫和物流中心紛紛引入AGV，以實(shí)現物流流程的自動(dòng)化和智能化，從而提高物流效率、準確性和安全性，同時(shí)減少人工操作的錯誤和勞動(dòng)強度，為整體生產(chǎn)和物流管理水平的提升做出貢獻。
在這一自動(dòng)化系統中，機器視覺(jué)發(fā)揮著(zhù)重要角色。首先，它能進(jìn)行障礙物檢測與避障，通過(guò)實(shí)時(shí)的圖像處理和目標識別算法，AGV能夠識別并確定周?chē)h(huán)境中的障礙物，采取相應的避障動(dòng)作，確保安全通行。其次，機器視覺(jué)在A(yíng)GV的導航與定位中起到關(guān)鍵作用。AGV配備攝像頭或激光雷達等傳感器，通過(guò)識別地標或標記物，確定自身的位置和方向，從而提供準確的導航信息，幫助AGV規劃路徑并精確到達目標位置。此外，機器視覺(jué)還用于識別和處理貨物。AGV搭載視覺(jué)系統，能夠識別貨物或條碼（二維碼），確定貨物的類(lèi)型、數量和目的地，實(shí)現自動(dòng)化的負載識別與處理。
近些年迅猛發(fā)展的3D視覺(jué)技術(shù)已成為AGV領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)之一，進(jìn)一步提升AGV智能化水平的同時(shí)，也實(shí)現了更高效、準確和安全的物流操作。在戶(hù)外環(huán)境中，用于A(yíng)GV托盤(pán)或貨物識別最常見(jiàn)的兩種3D視覺(jué)技術(shù)分別是主動(dòng)雙目視覺(jué)技術(shù)和ToF（Time-of-Flight）感知技術(shù)，兩種3D視覺(jué)技術(shù)均可用于物體深度信息的快速捕捉，但在性能表現中，依然存在一些差別，本文選擇了全球知名的主動(dòng)雙目相機標桿產(chǎn)品與維感科技Vzense® DS系列的相機在戶(hù)外強光2米距離范圍內，進(jìn)行了成像效果對比測試，供大家參考與選型。
雙目視覺(jué)技術(shù) 
雙目視覺(jué)技術(shù)由兩個(gè)相機組成，分別模擬人類(lèi)的雙眼，通過(guò)三角測距法計算物體到相機的距離。這兩個(gè)相機被安裝在一定的距離上，以獲得不同的視角，通過(guò)同時(shí)捕捉同一場(chǎng)景的左右兩個(gè)圖像，并分析這些圖像之間的視差（兩個(gè)圖像中對應點(diǎn)之間的位移），可以計算出場(chǎng)景中物體的深度信息。為提高數據準確性，往往在雙目視覺(jué)技術(shù)基礎上搭配主動(dòng)投射特殊圖形的光源，如紅外光或結構光。通過(guò)分析左右兩個(gè)圖像之間的視差和光場(chǎng)的變化，計算出物體的深度信息，全球知名代表產(chǎn)品有Intel® RealSenseTM D400系列與ZED Stereo相機。 
Intel® RealSenseTM D435（Intel官網(wǎng)圖片） ToF（Time-of-Flight）相機技術(shù) 
ToF（Time-of-Flight）技術(shù)的原理是由ToF模組的光源向被測對象發(fā)出光子，在抵達被測對象并通過(guò)圖像傳感器接收反射回到ToF模組的光子，計量此段“光的飛行時(shí)間”，在光速已知的前提下，即可得到距離數據。ToF相機技術(shù)是以光學(xué)系統為接受路徑的面陣一次性成像，非掃描式3D成像深度信息捕捉技術(shù)，全球知名代表產(chǎn)品有微軟Azure Kinect，Lucid Helios與Basler Blaze。維感科技作為國內迅速發(fā)展起來(lái)的工業(yè)級ToF相機技術(shù)研發(fā)與生產(chǎn)企業(yè)，亦推出了基于Sony ToF芯片，極具性?xún)r(jià)比的Vzense® DS系列。
戶(hù)外場(chǎng)景與低反射率物體的識別，一直都是AGV目標物識別的難點(diǎn)，強烈的光照會(huì )使圖像采集時(shí)光強度驟升，物體局部過(guò)曝，或產(chǎn)生較大明暗差，導致圖像質(zhì)量下降，丟失物體細節，進(jìn)而影響距離值的計算與識別的準確性。而黑色物體（如包裹，托盤(pán)，貨架）會(huì )因其超低反射率的原因，導致相機難以捕捉到較高質(zhì)量的距離數據。 針對這個(gè)常見(jiàn)的AGV識別痛點(diǎn)，進(jìn)行了下述性能對比測試： 測試條件：戶(hù)外，正午，太陽(yáng)光直射，光照強度約60,000Lux 被測物體：1m*1.2m的黑色與藍色托盤(pán) 相機機型：某主動(dòng)雙目相機與維感科技Vzense® DS系列 
測試場(chǎng)景實(shí)拍圖 對比測試一： 分別拍攝1米與1.5米距離處，相機正對與側對黑色托盤(pán)時(shí)的點(diǎn)云數據對比
對比測試二： 分別拍攝1米與2米距離處，相機正對與側對藍色托盤(pán)時(shí)的點(diǎn)云數據對比
對比測試三： 分別拍攝1米距離處的黑色托盤(pán)與藍色托盤(pán)，相機正對托盤(pán)時(shí)的點(diǎn)云數據放大后的平整度情況對比
綜合上述多組測試對比數據容易看出，在戶(hù)外1~2米測量距離處，維感科技Vzense® DS77 ToF相機產(chǎn)品擁有更好的抗光性，數據穩定性與平整度，更加適合AGV在戶(hù)外場(chǎng)景中進(jìn)行托盤(pán)與貨物識別。這不僅得益于Vzense® DS系列搭載了性能卓越的Sony ToF芯片，將高精度檢測反射光相位的像素技術(shù)CAPD與背照式CMOS圖像傳感器高速像素技術(shù)結合，更得益于維感科技團隊多年來(lái)專(zhuān)注于ToF感知技術(shù)，將多頻模式與高動(dòng)態(tài)范圍（HDR）技術(shù)融入到產(chǎn)品設計中，通過(guò)捕捉多個(gè)不同頻率與多個(gè)不同曝光時(shí)間的方式獲得圖像，使得復雜場(chǎng)景中的深度數據也可以精確到毫米級別。
應用案例一：AGV叉車(chē)托盤(pán)識別與避障 Vzense® ToF相機已成功集成在多品牌AGV產(chǎn)品中，AGV叉車(chē)利用ToF相機提供的深度信息，識別不同明暗環(huán)境中的托盤(pán)、貨物、障礙物等，AGV可以安全準確地識別物品、拾取并運輸到目的地。
應用案例二：農業(yè)AMR自主移動(dòng)機器人 Vzense® RGB-D ToF相機安裝于農業(yè)AMR，用于識別水果或農作物的大小與顏色，從而判斷其成熟度，助力智慧農業(yè)。Vzense® ToF相機在海外多個(gè)農業(yè)AMR產(chǎn)品上，均有批量出貨且在戶(hù)外強光/黑暗中應用的案例。
應用案例三：混凝土車(chē)泵協(xié)同 Vzense® ToF相機可獲取堆積物的點(diǎn)云數據，從而計算倉庫物料、農作物、砂石、飼料等堆積物的庫存或使用情況。如下圖所示，國內某知名集團的混凝土車(chē)泵協(xié)同系統，將Vzense® ToF相機應用在出料篩網(wǎng)過(guò)程中檢測水泥漿的高度，從而自動(dòng)控制水泥漿出料的速度，真正實(shí)現無(wú)人操控。 
應用案例四：箱口/砂口/油罐口等位置識別 將Vzense® ToF相機安裝在頂端，識別箱口、砂口、油罐口的準備坐標信息后，導引設備移動(dòng)到目標位置，使得裝載過(guò)程更為精準與高效，實(shí)現自動(dòng)化裝卸。
DS86&DS87
在這一自動(dòng)化系統中，機器視覺(jué)發(fā)揮著(zhù)重要角色。首先，它能進(jìn)行障礙物檢測與避障，通過(guò)實(shí)時(shí)的圖像處理和目標識別算法，AGV能夠識別并確定周?chē)h(huán)境中的障礙物，采取相應的避障動(dòng)作，確保安全通行。其次，機器視覺(jué)在A(yíng)GV的導航與定位中起到關(guān)鍵作用。AGV配備攝像頭或激光雷達等傳感器，通過(guò)識別地標或標記物，確定自身的位置和方向，從而提供準確的導航信息，幫助AGV規劃路徑并精確到達目標位置。此外，機器視覺(jué)還用于識別和處理貨物。AGV搭載視覺(jué)系統，能夠識別貨物或條碼（二維碼），確定貨物的類(lèi)型、數量和目的地，實(shí)現自動(dòng)化的負載識別與處理。
01
技術(shù)原理與代表產(chǎn)品
02
戶(hù)外測試數據對比
03
VZENSE® DS系列戶(hù)外成功案例分享
04
維感科技Vzense® DS系列新品介紹
工業(yè)級RGB-D TOF深度相機DS系列
輕量化設計，結構緊湊，尺寸更小，重量更輕 側出口設計使安裝和使用更加便捷 IP42/IP67防水防塵等級可選，滿(mǎn)足復雜環(huán)境需求 優(yōu)化RGB解像力，更清晰的彩色圖像顯示 RGB圖像與深度圖像微秒級同步，實(shí)時(shí)捕獲物體三維數據 支持 DepthHDR模式以獲取高對比度和復雜場(chǎng)景中的數據 受環(huán)境光照影響小，可在強光和黑暗中無(wú)障礙識別 軟/硬觸發(fā)模式，支持多相機同時(shí)工作
