Kameralar için robotların teknik gereksinimleri

Çok yönlü görevler için yüksek çözünürlük: Robotlar, endüstriyel üretimde hassaslıktan servis senaryolarında yüz tanımaya kadar çok çeşitli görevler gerçekleştirir ve bunların hepsi yüksek çözünürlüklü kameralar gerektirir. Endüstriyel denetimlerde, yüksek çözünürlüklü kameralar elektronik çiplerdeki minik çizikler ve eksik lehim noktaları gibi ürün yüzeylerindeki küçük kusurları net bir şekilde yakalayabilir ve ürün kalitesini garanti altına alabilir; güvenlik izleme senaryolarında yüz hatları ve plaka numaraları gibi önemli bilgileri net bir şekilde belirleyebilirler. Genel olarak, endüstriyel ve güvenlik alanlarında kullanılan robot kameraların piksel sayısı 5 milyondan fazla olmalı, bazı üst düzey uygulamalar ayrıntıları yakalamak için katı gereklilikleri karşılamak üzere 2592×1944dpi veya daha yüksek çözünürlüğe karşılık gelen 1 milyon piksel veya daha fazlasını bile gerektirebilir.

Dağıtım ve görüntü kalitesi: Piksel sayısına ek olarak, görüntü sensöründeki piksel dağılımının düzgünlüğü de görüntü kalitesini etkiler. Düzgün dağıtılmış pikseller görüntülerde yerel bulanıklık veya ayrıntı kaybına neden olabilir ve tüm resimde tutarlı netlik sağlar. Örneğin, lojistik robotları malları yakaladığında, piksel dağılımı sorunları nedeniyle hiçbir alanın bulanıklaşmadan tüm parçaların net bir şekilde görüntülenebilmesini sağlar ve bu da mal bilgilerinin tanınmasını etkileyebilir.

Karmaşık aydınlatma için yüksek: Robot çalışma ortamları karmaşık ve değişen aydınlatma koşullarına sahiptir ve iç ve dış mekan, gündüz ve gece, güçlü ve zayıf ışık gibi farklı senaryolar olabilir. Yüksek hassasiyetli (ISO) kameralar, düşük ışıklı ortamlarda yeterli ışığı yakalayarak net ve düşük gürültülü görüntüler üretebilir. Örneğin, gece devriyesindeki güvenlik robotları, gözetleme resmini net hale getirmek ve şüpheli personel ve nesnelerin görüntülerini doğru bir şekilde yakalamak için yüksek hassasiyetli kameralar kullanabilir. Genellikle, robot kameraların ISO değeri farklı aydınlatma koşullarına uyum sağlamak için esnek bir şekilde 100 - 6400 arasında olmalıdır.

Ayrıntıları korumak için geniş dinamik aralık: Geniş dinamik aralık (WDR), aynı resimde hem parlak hem de karanlık ayrıntıları yakalamayı sağlar. Endüstriyel senaryolarda, hem parlak ışıklı metal parçalar hem de daha koyu gölge alanları olabilir. Geniş dinamiğe sahip kameralar, metal parçaların dokusunu ve ayrıntılarını açıkça görünür hale getirebilir ve gölge alanları tamamen karanlık olmaz, bu da önemli bilgileri kaybetmenize neden olur. Örneğin, metal işlemini çekerken, yalnızca yüksek sıcaklıktaki metalin parlaklığını sunmakla kalmaz, aynı zamanda çevredeki araç ve ekipmanların konturlarını da gösterebilir.

Hızlı ve otomatik odaklama: Robotlar hareket ettikçe, atış hedefinin konumu ve mesafesi sürekli değişir ve bu da kameraların hızlı otomatik odaklama işlevlerine sahip olmasını gerektirir. Kısa bir sürede (genellikle 0,5 saniye içinde) odaklamayı tamamlayabilir, hedefi hızla kilitleyebilir ve yakalanan görüntülerin net olduğundan emin olabilir. Örneğin, servis robotları konumlardaki insanlarla etkileşime girdiğinde, yüzlere hızla odaklanabilir, net yüz ifadeleri ve hareketleri yakalayabilir ve daha iyi insan-makine etkileşimi elde edebilir.

Özel senaryolar için manuel odaklama: Otomatik odaklama, makro çekim ve belirli bir alan derinliği efekti gerektiğinde olduğu gibi bazı özel senaryolarda kullanışlı olsa da, manuel odaklama işlevi kullanıcıların daha hassas bir şekilde kontrol etmesini sağlar. Örneğin, eğitim robotları mikroskobik deneysel numuneler yakaladığında, operatörler numunenin ayrıntılarını vurgulamak ve öğretim ve bilimsel araştırma ihtiyaçlarını karşılamak için odaklama mesafesini manuel olarak ayarlayabilir.

Optik titreşim önleme, görüntüyü sabitler: Robotun hareketi sırasında, meydana gelir ve optik titreşim önleme teknolojisi, merceğin içine hareketli bir mercek grubu yerleştirerek, titreşimlerden kaynaklanan görüntü ofsetlerini gerçek zamanlı olarak algılayabilir ve telafi edebilir ve bulanık görüntüleri etkili bir şekilde azaltabilir. Lojistik taşıma robotunun hareketi sırasında malları çekerken, optik titreşim önleme, görüntü sabitliğini sağlayabilir ve titreşimlerden kaynaklanan malların tanınmasında hataları önleyebilir.

Elektronik anti-titreşim takviye eder ve güçlendirir: Elektronik anti-titreşim teknolojisi, görüntü sensörü tarafından toplanan verileri analiz eder ve işler ve titreme nedeniyle oluşan görüntü kaymasını düzeltmek için algoritmalar kullanır. Karmaşık hareket koşulları altında kameranın anti-titreşim etkisini daha da iyileştirmek için optik anti-titreşimle birlikte çalışır. Örneğin, engebeli arazinin getirdiği şiddetli titreşimlerle karşı karşıya kalan sahada çalışan robotlarda, optik anti-titreşim ve elektronik anti-titreşim birlikte çalışarak çekim görüntüsünün kararlılığını sağlar.

Yüksek kare hızı akıcı video sağlar: Robot kameralarla video çekimi için yüksek kare hızı, videonun akıcılığını sağlamak için anahtardır. Genellikle, günlük çekim ihtiyaçlarını karşılamak için 30 fps'den (kare/saniye) daha yüksek bir kare hızı gerekir; endüstriyel robotların yüksek hızlı çalışması ve sporcuların hareketlerinin spor etkinliği hizmet robotları tarafından çekilmesi gibi hızlı sahneleri çekerken, kare hızı kare düşüşlerini etkili bir şekilde azaltmak ve videoyu daha akıcı ve doğal hale getirmek için 60 fps'ye hatta 120 fps'ye ulaşmalıdır.

Hızlı sürekli çekim anları yakalar: Hızlı sürekli çekim işlevi kısa bir sürede fotoğraf çekebilir ve robotun önemli anları kaçırmamasını sağlar. Güvenlik izlemede, anormal bir durum algılandığında, kamera olayın gelişim sürecini kaydetmek ve sonraki araştırmalar için zengin görüntü materyalleri sağlamak için hızlı bir şekilde çekim yapabilir.

Uygun görüş alanı ihtiyaçları karşılar: uygulama senaryoları kameranın görüş alanı için farklı gereksinimlere sahiptir. İç mekan servis robotlarında, çevredeki ortamı tam olarak algılamak için genellikle daha büyük bir alan gerekir ve daha geniş bir aralığı ve personeli ve nesneleri hemen kapsayabilen 120° - 180° süper geniş açılı bir lens daha uygundur; endüstriyel incelemede ise belirli hedeflerin ince gözlemlerini yaparken, hedefi büyütmek ve ayrıntıları vurgulamak için 30° - 60° orta ila uzun odak uzaklıklı bir lens gibi daha küçük bir görüş alanı gerekebilir.

Düşük bozulma görüntü doğruluğunu garanti eder: Lens bozulması görüntülerin deforme olmasına neden olarak robotun çevresel bilgileri doğru bir şekilde değerlendirmesini etkileyebilir. Robot kameraları düşük bozulma lens tasarımları kullanmalı, bozulma oranını düşük seviyede tutmalı ve genellikle %1'den az bozulma oranı gerektirir. Arazi ölçüm robotu bir harita çizdiğinde, düşük bozulma lensi ölçüm verilerinin doğruluğunu garanti edebilir ve görüntü deformasyonundan kaynaklanan hataları önleyebilir.

Yüksek hızlı veri iletimi: Robot kamerası tarafından yakalanan görüntülerin ve videoların gerçek zamanlı olarak kontrol sistemine veya depolama aygıtına iletilmesi gerekir; bu da yüksek hızlı veri iletimi yeteneği gerektirir. Genellikle, iletim hızları Mbps seviyesine ve üzerine ulaşan USB 3. ve üzeri arayüzler, Wi-Fi 6 vb. gibi kablolu veya kablosuz iletim teknolojileri kullanılır ve görüntü ve videoların sorunsuz iletimi gecikmeyi azaltır. Robotu uzaktan kontrol ederken, yüksek hızlı veri iletimi operatörlerin olay yerinden gerçek zamanlı görüntüler almasını ve doğru kararlar almasını sağlayabilir.

Büyük kapasiteli depolama desteği: Yakalanan büyük miktarda veriyi depolamak için robot kameranın SD kartlar, solid-state sürücüler vb. gibi büyük kapasiteli depolama aygıtlarını desteklemesi gerekir. Depolama, gerçek çekim ihtiyaçlarına göre belirlenmelidir, genellikle en az 16 GB önerilir ve uzun vadeli, yüksek çözünürlüklü çekim görevleri için sürekli çekim ihtiyaçlarını karşılamak üzere 64 GB veya hatta 128 GB büyük kapasiteli depolama aygıtlarını seçebilirsiniz.

Yüke uyum sağlayın: Robotun yük taşıma kapasitesi sınırlıdır ve robotun hareket performansını ve dayanıklılığını etkilememek için kameranın minyatürleştirme ve tasarıma ulaşması gerekir. Performansı sağlama öncülü altında, kameranın hacmi ve ağırlığı mümkün olduğunca azaltılmalıdır. Genellikle, tüketici sınıfı robot kameralarının ağırlığı onlarca gramdan yüzlerce grama kadardır ve profesyonel sınıf robot kameraları da robotun genel yüküne uymasını sağlamak için ağırlığı sıkı bir şekilde kontrol edecektir.

Kompakt yapı kolay kurulum: Kameranın yapısal tasarımı kompakt olmalı ve robotun görünümünü ve hareketini etkilemeden robotun farklı pozisyonlarına kolayca kurulmalıdır. Kurulum sağlam ve güvenilir olmalı ve robotun hareketi sırasında sabit kalmalı, titreşim veya çarpışma nedeniyle kameranın gevşemesini veya hasar görmesini önlemelidir. Örneğin insansı robotlarda kameralar genellikle kafaya kurulur ve kompakt yapıları ve sağlam kurulum yöntemleri hem görsel efektleri garanti eder hem de robotun hareket kabiliyetini etkilemez.

Toz geçirmez, su geçirmez ve anti-parazit: Endüstri, güvenlik ve dış mekan gibi karmaşık ortamlarda, robot kameranın, tozun içeriye girmesini ve görüntü kalitesini etkilemesini önlemek için en azından IP54 standardına ulaşan belirli bir toz geçirmez ve su geçirmez sınıfa sahip olması gerekir ve yine de hafif su sıçraması durumunda normal olarak yapabilir. Aynı zamanda, kameranın çalışmasında çevredeki elektronik cihazlardan kaynaklanan paraziti önlemek için iyi bir anti-elektromanyetik parazit yeteneğine sahip olmalıdır. Örneğin, bir fabrika atölyesinde, çalışan çok sayıda mekanik ekipman elektromanyetik parazit üretir ve kameranın etkilenmeden çalışabilmesi gerekir.

Geniş sıcaklık çalışma aralığı: Robot farklı sıcaklık ortamlarında çalışabilir ve kameranın çalışma sıcaklığı aralığının genellikle -2℃ ile 50℃ arasında olması gerekir. Soğuk kış dış mekanları veya sıcak iç mekan ortamları olsun, kameranın çok yüksek veya çok düşük sıcaklıkta performans düşüşü veya arızası olmadan normal şekilde çalışmasını sağlayabilir. Soğuk depoda çalışan lojistik robotlarında, tanıma ve çalışma doğruluğunu sağlamak için kameranın düşük sıcaklık ortamında normal şekilde çalışması gerekir.