ตัวแปรทั้งห้าที่กําหนดโซลูชันโมดูลกล้อง

ตัวแปรทั้งห้าที่กําหนดโซลูชันโมดูลกล้องสําคัญกว่าจํานวนพิกเซลมาก
 

เรามักมีลูกค้ามาหาเราพร้อมคําขอเพียงข้อเดียว: "ฉันต้องการโมดูลกล้องเพื่อใช้กับหุ่นยนต์"

คํากล่าวนี้จริง ๆ แล้วก่อให้เกิดคําถามมากกว่าหนึ่งโหล หุ่นยนต์จะทํางานในคลังสินค้าภายในอาคารหรือตรวจสอบภายนอกที่สถานีย่อยหรือไม่? มันต้องทํางานตอนกลางคืนไหม? มันต้องส่งออกแค่ภาพเท่านั้น หรือจําเป็นต้องใช้ข้อมูลระยะทางด้วย? พื้นที่ที่จัดสรรให้กับโมดูลภายในหุ่นยนต์มีเท่าไหร่? มันใช้พลังงานจากแบตเตอรี่หรือเสียบปลั๊ก?

ขึ้นอยู่กับคําตอบของคําถามเหล่านี้ โมดูลกล้องสุดท้ายที่ส่งมอบอาจต้องปรับปรุงใหม่ทั้งหมด ตั้งแต่เลนส์ เซ็นเซอร์ และกลไกชัตเตอร์ ไปจนถึงอินเทอร์เฟซ โครงสร้าง และวิธีการสอบเทียบ

ลองมาดูโปรเจกต์บางส่วนที่เราทํามาเพื่อชี้แจงความท้าทายที่แท้จริงในแต่ละสถานการณ์—และในกระบวนการนี้ เรายังเน้นข้อเท็จจริงที่มักถูกมองข้าม: การเลือกโมดูลกล้องไม่ใช่เรื่องของการเลือกพารามิเตอร์เดียว แต่เป็นการแลกเปลี่ยนหลายอย่าง

1. AGV และหุ่นยนต์โลจิสติกส์: ความท้าทายไม่ใช่การมองเห็นอย่างชัดเจน แต่เป็นการคํานวณอย่างแม่นยํา

หน้าที่ของ AGV ในคลังสินค้าคือการหลีกเลี่ยงสิ่งกีดขวางและการปรับตําแหน่ง สภาพแวดล้อมที่พวกเขาเผชิญมีลักษณะหลายอย่าง ได้แก่ ชั้นวางของหนาแน่น พื้นสะท้อนแสง ทางเดินแคบ และแสงไฟที่เปลี่ยนแปลงตามแสงสว่างในโกดัง

ข้อผิดพลาดที่พบบ่อยที่สุดคือการปฏิบัติต่อสิ่งนี้เหมือนการเฝ้าระวังธรรมดา กล้องวงจรปิดต้องการเพียงภาพที่ชัดเจน ในขณะที่ AGV ต้องการข้อมูลเชิงปริมาณ เช่น "สิ่งกีดขวางนี้อยู่ห่างจากฉัน 1.2 เมตร" วิธีแก้ปัญหาแบบตาเดียวอาศัยอัลกอริทึมในการประมาณระยะทาง แต่ข้อผิดพลาดจะเพิ่มขึ้นอย่างมากเมื่ออยู่ในระยะใกล้และบนพื้นผิวที่มีพื้นผิวต่ํา; สเตอริโอหรือโซลูชันที่มีเอาต์พุตเชิงลึกจะคํานวณระยะทางในระดับฮาร์ดแวร์ ช่วยลดภาระของอัลกอริทึมได้อย่างมาก

2 ระบบไฟฟ้าและการลาดตระเวนในวิทยาเขต: การทดสอบที่แท้จริงเกิดขึ้นในเวลากลางคืน

หุ่นยนต์ตรวจสอบมักจะจับแสงที่มองเห็นได้ในเวลากลางวัน และใช้แสงอินฟราเรดหรือเซ็นเซอร์แสงน้อยในเวลากลางคืน สิ่งที่ทําให้พวกเขาโดดเด่นจริง ๆ คือฟุตเทจกลางคืน: เสียงรบกวน, ความเบลอของการเคลื่อนไหว และการเปิดรับแสงเกินในสถานการณ์ที่มีช่วงไดนามิกสูง

สถานีย่อยเป็นตัวอย่างคลาสสิก พื้นผิวอุปกรณ์เป็นโลหะ ทําให้เกิดการสะท้อนแสงอย่างแรงในเวลากลางวัน ขณะที่ในเวลากลางคืนจะมีแสงเฉพาะจุด—ทําให้กรอบเดียวมีบัสบาร์ที่สะท้อนแสงสูงและบริเวณเงาที่มีแสงส่องจากด้านหลัง ในสถานการณ์แบบนี้ ไม่ใช่ความละเอียดที่ทดสอบ แต่เป็นช่วงไดนามิก เซ็นเซอร์แสงน้อยร่วมกับการรวมเฟรมหลายเฟรมสามารถรักษารายละเอียดทั้งสว่างและมืดไว้ได้ แต่สิ่งนี้จะทําให้อัตราเฟรมลดลง ทําให้ภาพเบลอจากการเคลื่อนไหวได้มากขึ้นเมื่อหุ่นยนต์เคลื่อนที่

นี่คือการแลกเปลี่ยน: ให้ความสําคัญกับภาพที่สะอาด หรือทําให้การเคลื่อนไหวคมชัด สถานการณ์การตรวจสอบส่วนใหญ่เกี่ยวข้องกับการหยุดแล้วเริ่มเคลื่อนที่ ดังนั้นอัตราเฟรมที่ต่ํากว่าจึงเป็นที่ยอมรับได้ อย่างไรก็ตาม สําหรับเส้นทางตรวจสอบอย่างต่อเนื่อง อัตราเฟรมต้องไม่ต่ําเกินไป

3. แว่น AI: ต้องใช้สเปกทั้งหมด แต่พื้นที่จํากัด

แว่นตา AI เป็นหัวข้อที่ถูกพูดถึงบ่อยที่สุดในช่วงสองปีที่ผ่านมา—และยังเป็นเรื่องที่ท้าทายที่สุดด้วย ความยากไม่ได้อยู่ที่ข้อกําหนด แต่อยู่ที่ข้อจํากัดทางกายภาพ

น้ําหนักที่อนุญาตสําหรับแว่นตาหนึ่งคู่ถูกกําหนดไว้ และขมับต้องมีแบตเตอรี่ ตัวควบคุมหลัก กล้อง และโมดูลไร้สาย พื้นที่ที่จัดสรรสําหรับโมดูลกล้องต้องไม่เกินหนึ่งเล็บ และความหนาต้องอยู่ภายในไม่กี่มิลลิเมตร ซึ่งหมายความว่าเซนเซอร์ต้องไม่ใหญ่ เลนส์ต้องไม่ยาว และแทบไม่มีพื้นที่สําหรับการระบายความร้อน

ผลโดยตรงของเซ็นเซอร์ขนาดเล็กคือการรับแสงน้อยลงและประสิทธิภาพในที่แสงน้อยไม่ดี วิธีเดียวที่จะชดเชยได้คือผ่านรูรับแสงที่ใหญ่ขึ้น เคลือบที่ดีกว่า หรือใช้อัลกอริทึม แต่เนื่องจากแว่นตาสวมบนใบหน้า จึงมีข้อจํากัดที่ชัดเจนเกี่ยวกับการใช้พลังงานและการสร้างความร้อน—การใช้พลังงานของโมดูลต้องอยู่ในระดับมิลลิวัตต์ มิฉะนั้นแบตเตอรี่จะใช้งานได้ไม่ถึงครึ่งวัน

ยังมีปัญหาอีกอย่างที่มักถูกมองข้าม: มุมมองและการบิดเบือน เนื่องจากกล้องในแว่นตาอัจฉริยะจับมุมมองบุคคลที่หนึ่งได้ มุมมองจึงต้องใกล้เคียงกับสิ่งที่ตามนุษย์เห็น; ความผิดเพี้ยนของขอบมากเกินไปอาจก่อให้เกิดปัญหาทั้งกับอัลกอริทึมการประมวลผลหลังและประสบการณ์ของผู้ใช้ สิ่งนี้ต้องการการออกแบบและปรับเทียบเลนส์ที่ประสานกัน—ไม่ใช่แค่การเปลี่ยนเลนส์มุมกว้าง

จากวิธีแก้ปัญหาที่กล่าวถึงข้างต้น จะเห็นได้ชัดว่าการเลือกโมดูลกล้องขึ้นอยู่กับตัวแปรทั้งห้านี้:

อันดับแรกคือความสว่างและช่วงไดนามิก ในช่วงเวลากลางคืน ฉากที่มีแสงส่องหลัง หรือฉากที่สะท้อนแสงสูง ประสิทธิภาพในที่แสงน้อยและช่วงไดนามิกที่กว้างของเซ็นเซอร์จะกําหนดขีดจํากัดสูงสุด ปัจจัยนี้จะถูกกําหนดโดยหลักเมื่อเลือกเซ็นเซอร์ และยากที่จะชดเชยในภายหลัง

อันดับสองคือประเภทของชัตเตอร์ สําหรับฉากนิ่งหรือภาพช้า ชัตเตอร์แบบม้วนใช้ได้ดีและคุ้มค่า การเคลื่อนไหวความเร็วสูงต้องใช้ชัตเตอร์แบบ global shutter การเลือกตัวเลือกผิดในจุดนี้หมายความว่าไม่มีอัลกอริทึมใดสามารถชดเชยได้ในภายหลัง

ประการที่สามคือวิธีการได้มาซึ่งข้อมูลความลึก ถ้าต้องการเพียงภาพ กล้องโมโนคัลก็เพียงพอ; หากต้องการระยะห่าง จําเป็นต้องใช้กล้องสเตอริโอ ไฟโครงสร้าง หรือ ToF วิธีแก้ไขต่าง ๆ มีการแลกเปลี่ยนในเรื่องความแม่นยํา ระยะทาง ความต้านทานการรบกวนแสง และต้นทุน; ไม่มีทางออกใดที่โดดเด่นในทุกด้าน

ประการที่สี่คือการใช้พลังงานและรูปแบบ สําหรับผลิตภัณฑ์ที่ใช้แบตเตอรี่ สวมใส่ได้ หรือขนาดเล็ก นี่มักเป็นข้อจํากัดหลัก ซึ่งจํากัดตัวเลือกสําหรับสามปัจจัยแรก

ประการที่ห้าคือสภาพแวดล้อมการทํางานและอายุการใช้งานของผลิตภัณฑ์ การใช้งานภายในอาคารกับกลางแจ้ง ช่วงอุณหภูมิปกติกับช่วงอุณหภูมิที่ขยาย และการมีหรือไม่มีการสั่นสะเทือนและฝุ่น ล้วนเป็นตัวกําหนดข้อกําหนดการออกแบบสําหรับโครงสร้าง การปิดซีล และขั้วต่อ

ในบรรดาปัจจัยทั้งห้านี้ ลูกค้ามักจะให้ความสําคัญกับความละเอียดและจํานวนพิกเซลมากที่สุด; อย่างไรก็ตาม ในโครงการจริง ความละเอียดมักไม่ใช่คอขวด โมดูล 2 ล้านพิกเซลอาจทํางานได้ดีกว่าโมดูล 8 ล้านพิกเซลในการอ่านบาร์โค้ดอุตสาหกรรม เพราะมีความเร็วชัตเตอร์ที่เหมาะสม อัตราเฟรมที่เพียงพอ และการซิงโครไนซ์ทริกเกอร์ที่เหมาะสม

จากประสบการณ์หลายปีของ AU-STAR ELECTRON ในการผลิตโมดูลกล้อง ข้อสรุปของเราคือ: สิ่งที่ลูกค้าต้องการจริง ๆ ไม่ใช่แผ่นสเปก แต่เป็นโซลูชันที่ปรับให้เหมาะกับการใช้งานเฉพาะของพวกเขา

ดังนั้น แนวทางของเราคือการชี้แจงเงื่อนไขการใช้งานก่อน—ว่าจะใช้งานเมื่อใด ติดตั้งที่ไหน จะใช้พลังงานอย่างไร จําเป็นต้องถ่ายภาพหรือวัดระยะทางหรือไม่ และต้องใช้เวลานานเท่าใดในการใช้งานโดยไม่ต้องบํารุงรักษา เมื่อคําถามเหล่านี้ได้รับคําตอบแล้ว คําตอบก็จะเสร็จสมบูรณ์โดยพื้นฐาน; หลังจากนั้นเราจึงจะจัดการเรื่องราคาและตารางการจัดส่ง

ฮ่องกง ออสตาร์ อิเล็กตรอน เทคโนโลยี จํากัด ด้วยประสบการณ์ 16 ปีในโมดูลกล้อง เราได้ขยายจากการใช้งานสําหรับผู้บริโภคและความปลอดภัยไปสู่การครอบคลุมการหลีกเลี่ยงสิ่งกีดขวาง AGV การลาดตระเวนรักษาความปลอดภัยด้วย AI การรับรู้ของหุ่นยนต์ ฟิตเนสอัจฉริยะ แว่นตา VR/AR และ AI ของเล่น AI เพื่อนร่วมทาง การคัดแยกโลจิสติกส์ และการอ่านบาร์โค้ดอุตสาหกรรม โดรน การขนส่งอัจฉริยะ แขนหุ่นยนต์ AI และการจําลองร่างกายมนุษย์ 3D

หากคุณกําลังเลือกโมดูลกล้องสําหรับโครงการปัจจุบันของคุณ กรุณาส่งความต้องการของคุณมาให้เรา เราจะช่วยคุณพิจารณาก่อนว่าโมดูลกล้องเดียวสามารถตอบโจทย์ความต้องการของคุณได้หรือไม่ ต้องการการปรับแต่งอะไรบ้าง และความเสี่ยงอยู่ตรงไหน เราจะอธิบายอย่างชัดเจนว่าเราทําอะไรได้บ้างและทําอะไรไม่ได้—วิธีนี้ช่วยประหยัดเวลามากกว่าการตกลงทุกอย่าง