Exigences techniques des robots pour les caméras

Haute résolution pour des tâches polyvalentes : les robots effectuent une large gamme de tâches, de la précision dans la fabrication industrielle à la reconnaissance faciale dans les scénarios de service, qui nécessitent toutes des caméras haute résolution. Dans les inspections industrielles, la haute résolution caméras Les caméras robotisées peuvent capturer clairement les défauts infimes sur les surfaces des produits, tels que les minuscules rayures sur les puces électroniques et les points de soudure incomplets, garantissant ainsi la qualité du produit ; dans les scénarios de surveillance de sécurité, elles peuvent clairement identifier les informations clés telles que les traits du visage et les numéros de plaque. En général, les caméras robotisées utilisées dans les domaines industriel et de sécurité doivent avoir un nombre de pixels supérieur à 5 millions, certaines applications haut de gamme nécessitant même 1 million de pixels ou plus, correspondant à une résolution de 2592 × 1944 dpi ou plus, pour répondre aux exigences strictes de capture des détails.

Répartition et qualité de l'image : Outre le nombre de pixels, l'uniformité de la répartition des pixels sur le capteur d'image affecte également la qualité de l'image. Des pixels uniformément répartis peuvent entraîner un flou local ou une perte de détails dans les images, garantissant une clarté constante sur l'ensemble de l'image. Par exemple, lorsque les robots logistiques capturent des marchandises, cela garantit que toutes les parties de celles-ci peuvent être clairement imagées sans qu'aucune zone ne soit floue en raison de problèmes de répartition des pixels, ce qui pourrait affecter la reconnaissance des informations sur les marchandises.

Éclairage complexe : les environnements de travail des robots ont des conditions d'éclairage complexes et changeantes, et différents scénarios tels que l'intérieur et l'extérieur, le jour et la nuit, une lumière forte et faible peuvent être présents. Les caméras à haute sensibilité (ISO) peuvent capturer suffisamment de lumière dans des environnements à faible luminosité, produisant des images claires et à faible bruit. Par exemple, les robots de sécurité en patrouille de nuit peuvent utiliser des caméras à haute sensibilité pour rendre l'image de surveillance claire et capturer avec précision les images du personnel et des objets suspects. En général, la valeur ISO des caméras robotisées doit être comprise de manière flexible entre 100 et 6400 pour s'adapter à différentes conditions d'éclairage.

Plage dynamique étendue pour conserver les détails : la plage dynamique étendue (WDR) permet de capturer à la fois les détails clairs et sombres dans la même image. Dans les scénarios industriels, il peut y avoir à la fois des pièces métalliques très éclairées et des zones d'ombre plus sombres. Les caméras à large dynamique peuvent rendre la texture et les détails des pièces métalliques clairement visibles, et les zones d'ombre ne seront pas complètement sombres, ce qui entraînera la perte d'informations clés. Par exemple, lors de la prise de vue du processus de fabrication du métal, elle peut non seulement présenter le lustre brillant du métal à haute température, mais également montrer les contours des outils et équipements environnants.

Rapide et autofocus : lorsque les robots se déplacent, la position et la distance de la cible de tir changent constamment, ce qui nécessite que les caméras disposent de fonctions d'autofocus rapides. Elles peuvent effectuer la mise au point en peu de temps (généralement en 0,5 seconde), verrouiller rapidement la cible et garantir que les images capturées sont claires. Par exemple, lorsque les robots de service interagissent avec des personnes en position, ils peuvent rapidement se concentrer sur les visages, capturer des expressions faciales et des mouvements clairs et obtenir une meilleure interaction homme-machine.

Mise au point manuelle pour des scénarios spéciaux : bien que la mise au point automatique soit pratique dans certains scénarios spéciaux, comme la prise de vue macro et lorsqu'un effet de profondeur de champ spécifique est nécessaire, la fonction de mise au point manuelle permet aux utilisateurs de contrôler plus précisément. Par exemple, lorsque des robots éducatifs capturent des échantillons expérimentaux microscopiques, les opérateurs peuvent ajuster manuellement la distance de mise au point pour mettre en évidence les détails de l'échantillon et répondre aux besoins de l'enseignement et de la recherche scientifique.

L'anti-tremblement optique stabilise l'image : pendant le mouvement du robot, la technologie anti-tremblement optique, en incorporant un groupe de lentilles mobiles à l'intérieur de l'objectif, peut détecter et compenser les décalages d'image causés par les vibrations en temps réel, réduisant ainsi efficacement les images floues. Lors de la prise de vue de marchandises pendant le mouvement du robot de manutention logistique, l'anti-tremblement optique peut assurer la stabilité de l'image et éviter les erreurs de reconnaissance des marchandises dues aux vibrations.

L'anti-tremblement électronique complète et renforce : La technologie anti-tremblement électronique analyse et traite les données collectées par le capteur d'image et utilise des algorithmes pour corriger le déplacement de l'image causé par le tremblement. Elle fonctionne en conjonction avec l'anti-tremblement optique pour améliorer encore l'effet anti-tremblement de l'appareil photo dans des conditions de mouvement complexes. Par exemple, dans les robots travaillant sur le terrain, face aux fortes vibrations apportées par le terrain accidenté, l'anti-tremblement optique et l'anti-tremblement électronique fonctionnent ensemble pour assurer la stabilité de l'image de prise de vue.

Une fréquence d'images élevée garantit une vidéo fluide : pour les caméras robotisées qui enregistrent des vidéos, une fréquence d'images élevée est essentielle pour garantir la fluidité de la vidéo. En général, une fréquence d'images supérieure à 30 images par seconde (images par seconde) est nécessaire pour répondre aux besoins de tournage quotidiens. Lors de la capture de scènes rapides, telles que le fonctionnement à grande vitesse de robots industriels et la prise de vue des mouvements d'athlètes par des robots de service d'événements sportifs, la fréquence d'images doit atteindre 60 images par seconde, voire 120 images par seconde, pour réduire efficacement les pertes d'images et rendre la vidéo plus fluide et plus naturelle.

La prise de vue en continu rapide capture des moments : la fonction de prise de vue en continu rapide permet de prendre des photos en peu de temps, ce qui permet au robot de ne pas manquer de moments importants. Dans le cadre de la surveillance de sécurité, lorsqu'une situation anormale est détectée, la caméra peut prendre des photos rapidement pour enregistrer le processus de développement de l'événement et fournir des images riches pour les enquêtes ultérieures.

Un champ de vision approprié répond aux besoins : les scénarios d'application ont des exigences différentes pour le champ de vision de la caméra. Dans les robots de service intérieurs, afin de détecter pleinement l'environnement environnant, un champ de vision plus large est généralement nécessaire, et un objectif super grand angle de 120° à 180° est plus approprié, ce qui peut couvrir une plus grande plage et rapidement détecter le personnel et les objets ; tandis que dans l'inspection industrielle, lors de l'observation fine de cibles spécifiques, un champ de vision plus petit peut être nécessaire, comme un objectif à focale moyenne à longue de 30° à 60°, pour agrandir la cible et mettre en évidence les détails.

Une faible distorsion garantit la précision de l'image : la distorsion de l'objectif peut déformer les images, ce qui affecte la capacité du robot à évaluer avec précision les informations environnementales. Les caméras des robots doivent utiliser des objectifs à faible distorsion, en maintenant le taux de distorsion à un niveau bas, nécessitant généralement un taux de distorsion inférieur à 1 %. Lorsque le robot d'arpentage dessine une carte, un objectif à faible distorsion peut garantir la précision des données de mesure et éviter les erreurs causées par la déformation de l'image.

Transmission de données à haut débit : les images et vidéos capturées par la caméra du robot doivent être transmises au système de contrôle ou au périphérique de stockage en temps réel, ce qui nécessite une capacité de transmission de données à haut débit. En règle générale, des technologies de transmission filaires ou sans fil telles que les interfaces USB 3. et supérieures, le Wi-Fi 6, etc., sont utilisées, avec des débits de transmission atteignant le niveau Mbps et plus, pour assurer une transmission fluide des images et des vidéos et réduire la latence. Lors du contrôle à distance du robot, la transmission de données à haut débit peut garantir que les opérateurs obtiennent des images en temps réel de la scène, prenant des décisions précises.

Prise en charge du stockage de grande capacité : pour stocker une grande quantité de données capturées, la caméra robotique doit prendre en charge des périphériques de stockage de grande capacité, tels que des cartes SD, des disques SSD, etc. Le stockage doit être déterminé en fonction des besoins réels de prise de vue, généralement au moins 16 Go sont recommandés, et pour les tâches de prise de vue à long terme et haute résolution, vous pouvez choisir 64 Go ou même 128 Go de périphériques de stockage de grande capacité pour répondre aux besoins de prise de vue en continu.

Adaptation à la charge : la capacité de charge du robot est limitée et pour éviter d'affecter les performances de mouvement et l'endurance du robot, la caméra doit être miniaturisée et conçue. Dans le but de garantir les performances, le volume et le poids de la caméra doivent être réduits autant que possible. En général, le poids des caméras robotiques grand public est de quelques dizaines à quelques centaines de grammes, et les caméras robotiques de qualité professionnelle contrôlent également strictement le poids pour s'assurer qu'il correspond à la charge globale du robot.

Structure compacte et installation facile : la conception structurelle de la caméra doit être compacte et facile à installer dans différentes positions du robot sans affecter l'apparence et le mouvement du robot. L'installation doit être solide et fiable, et elle doit rester stable pendant le mouvement du robot, évitant ainsi le desserrage ou l'endommagement de la caméra en raison de vibrations ou de collisions. Par exemple, dans les robots humanoïdes, les caméras sont généralement installées dans la tête, et leur structure compacte et leur méthode d'installation solide garantissent à la fois des effets visuels et n'affectent pas la mobilité du robot.

Anti-poussière, étanche à l'eau et anti-interférence : dans des environnements complexes tels que l'industrie, la sécurité et l'extérieur, la caméra robotisée doit avoir un certain degré d'étanchéité à la poussière et à l'eau, atteignant au moins la norme IP54, pour empêcher la poussière de pénétrer à l'intérieur et d'affecter la qualité de l'image, et elle peut toujours fonctionner normalement en cas de légères éclaboussures d'eau. En même temps, elle doit avoir une bonne capacité anti-interférence électromagnétique pour éviter les interférences des appareils électroniques environnants sur le fonctionnement de la caméra. Par exemple, dans un atelier d'usine, un grand nombre d'équipements mécaniques en fonctionnement produisent des interférences électromagnétiques, et la caméra doit pouvoir fonctionner sans être affectée.

Large plage de température de fonctionnement : le robot peut fonctionner dans différents environnements de température, et la plage de température de fonctionnement de la caméra doit généralement être comprise entre -2 ℃ et 50 ℃. Qu'il s'agisse d'un hiver froid à l'extérieur ou d'un environnement intérieur chaud, elle peut garantir que la caméra fonctionne normalement sans dégradation des performances ni défaillance à une température trop élevée ou trop basse. Dans les robots logistiques fonctionnant dans des entrepôts frigorifiques, la caméra doit fonctionner normalement dans un environnement à basse température pour garantir la précision de la reconnaissance et du fonctionnement.