よく使う深度画像・点群パラメータ調整

以下は、深度画像と点群を調整するときに使うパラメータです。

3D パラメータ

露出回数露出時間 を含みます。深度を計算するために使用される画像 に影響を与え、さらに深度画像と点群の品質に影響を与えます。

露出回数

  • 露出時間の数を設定します。露出回数を 1 より大きく設定したら複数の露出時間を設定しなければなりません。

  • 各露出時間で撮影した画像を組み合わせて深度を計算します。露出時間を複数設定すればより完全なデータを取得できますが、処理時間が長くなります。

  • 設定可能な範囲:1~3。

露出時間

  • 深度を計算するために使用する画像を撮影するときの露出時間です。毎回の露出にそれぞれ設定する必要があります。

  • 暗色の物体に対して露出時間を長く設定し、明色の物体に対して短く設定します。

  • 露出時間が長すぎたり短すぎたりすると、情報が失われる可能性があるので、適切に調整してください。異なる 露出時間 で取得した画像は以下の通りです。

    露出時間 1ms

    露出時間 4ms

    ../../../../_images/exposure_time_3d_1.png
    ../../../../_images/exposure_time_3d_4.png

    露出時間 10ms

    露出時間 50ms

    ../../../../_images/exposure_time_3d_10.png
    ../../../../_images/exposure_time_3d_50.png

注釈

  • 画像の黒い部分は、点群のロスです。

  • 露出回数を多く設定するほど深度画像と点群を取得するためにかかる時間は長くなります。画像の品質に影響が出ない限り露出回数をなるべく少なく設定してください。

  • レーザーカメラの場合、露出時間を 4 の倍数に設定しなければなりません。入力された数値は自動的に調整されます。Laser シリーズに設定可能な最小値は 4ms で、その他のレーザーカメラに設定可能な最小値は 8ms です 。


撮影モード

ヒント

この部分の内容は、UHP シリーズにのみ適用されます。

  • UHP シリーズカメラの撮影モードを設定します。Camera 1Merge モードを推奨します。

  • オプション:

    オプション

    説明

    Camera1

    初期値。カメラ 1 を使用して撮影する

    Camera1 を使用する場合にのみ ROI を設定可能

    Camera2

    カメラ 2 を使用して撮影する

    Merge

    2 台の 2D カメラを使用して撮影し、キャプチャした画像を組み合わせて深度画像と点群を生成する

    2D 画像はカメラ 1 で撮影する


点群後処理

点群後処理 のパラメータを調整することで点群の品質を改善できます。

調整方法

以下の方法で調整すればカメラの撮影時間を短縮できます。

  1. 外れ値除去 を優先的に調整します。強度は計算時間にほとんど影響が出ないので高くしてもかまいません。

  2. 点群平滑化ノイズ除去 の強度を低くして使用してください。強度が高いほど、より長い時間がかかります。

表面平滑化

  • この機能を使用すれば点群の深度変化を減らし、点群を実物の表面に近づけることができます。ただし、一部の物体表面ディテールのロスが発生します。

  • オプション:

    • Off

    • Weak

    • Normal

    • Strong

  • 初期値:Off

  • 調整説明:

    • 表面平滑化の強度が高いほどより多くのディテールのロスが発生します。

    • 表面平滑化の強度が高いほど計算により長い時間がかかります。

  • 点群平滑化 の効果の比較は以下の通りです。

    Off

    Weak

    ../../../../_images/cloud_smoothing_off.png
    ../../../../_images/cloud_smoothing_weak.png

    Normal

    Strong

    ../../../../_images/cloud_smoothing_normal.png
    ../../../../_images/cloud_smoothing_strong.png

外れ値除去

  • 点群に中にある外れ値を除去するために使用します。外れ値とは、対象物の点群から離れた点の集まりのことです。

  • オプション:

    • Off

    • Weak

    • Normal

    • Strong

  • 初期値:Weak

  • 調整説明:

    • 強度が高いほど、より多くの外れ値が除去されます。

    • 強度があまり強いと、対象物の一部の点群が除去される可能性があります。例えばコップやポットの場合に、取っ手の点群が除去されることがあります。

  • 点群平滑化 の効果の比較は以下の通りです。

    Off

    Weak

    ../../../../_images/outliers_removal_off.png
    ../../../../_images/outliers_removal_weak.png

    Normal

    Strong

    ../../../../_images/outliers_removal_normal.png
    ../../../../_images/outliers_removal_strong.png

ノイズ除去

  • 対象物表面の周辺のノイズを除去します。ノイズは、対象物表面の周辺にある点です。

  • オプション:

    • Off

    • Weak

    • Normal

    • Strong

  • 初期値:Weak

  • 調整説明:

    • 強度が高いほど、より多くのノイズが除去されますが、対象物表面のディテールのロスが発生する可能性があります。

    • 強度が高いほど計算により長い時間がかかります。

  • 点群平滑化 の効果の比較は以下の通りです。

    Off

    Weak

    ../../../../_images/noises_removal_off.png
    ../../../../_images/noises_removal_weak.png

    Normal

    Strong

    ../../../../_images/noises_removal_normal.png
    ../../../../_images/noises_removal_strong.png

ヒント

この機能を使用して必要な点群が除去された場合、ノイズ除去 の強度を低くしてください。ただし、こうすればより多くのノイズが残ります。

エッジ保護

注釈

このパラメータは グル モードに切り替えて初めて使用できます。

  • 表面平滑化機能を使用するとともにエッジのシャープネスが保持します。

  • オプション:

    • Sharp

    • Normal

    • Smooth

  • 初期値:Normal

  • 調整説明:

    • Sharp:対象物のエッジのシャープネスを最大限に保持しますが、表面平滑化の効果はよくありません。

    • Normal:対象物のエッジのシャープネスを保持するとともに、表面平滑化も実現します。

    • Smooth:エッジを保持しません。表面平滑化の効果がいいですがエッジのシャープネスは保持されません。

縞コントラストしきい値

ヒント

点群平滑化ノイズ除去 を調整しても点群の品質を改善できない場合、続けて 縞コントラストしきい値 を調整してください。

  • このパラメータの値を大きくすればノイズを除去できますが、暗い部分の点が除去されることがあります。

  • 推奨値は 3 です。

  • 点群平滑化 の効果の比較は以下の通りです。

    3

    15

    30

    ../../../../_images/signal_contrast_threshold_3.png
    ../../../../_images/signal_contrast_threshold_15.png
    ../../../../_images/signal_contrast_threshold_30.png

深度範囲

Z 方向のROIを設定します。カメラの稼働範囲内で 深度範囲 を設定し、深度範囲 外のデータを除去します。

異なる 深度範囲 の効果の比較は以下の通りです。

範囲が広すぎる

範囲が適切

範囲が狭すぎる

../../../../_images/depth_large.png
../../../../_images/depth_moderate.png
../../../../_images/depth_small.png
../../../../_images/depth_large_1.png
../../../../_images/depth_moderate_1.png
../../../../_images/depth_small_1.png

ヒント

  • 完全な深度画像と点群を取得するために、深度範囲を適切な範囲に調整しなければなりません。範囲が広すぎると干渉が発生します。範囲が狭すぎると重要な部分の損失が発生します。

  • 深度画像を調整した後、 深度画像アナライザー を使用して深度画像の品質を確認することができます。

深度範囲を設定する

「編集」をダブルクリックして編集ウィンドウを開きます。ここで深度範囲を調整できます。実行手順は以下の通りです。

  1. 点群の位置を調整する:マウスの左ボタンを押したまま上にドラッグして点群を回転させます。スクロールホイールを手前に回して点群を縮小します。深度の限界を決める二つの灰色の長方形が見られるまで調整してください。

    ../../../../_images/set_depth_range.png

    ヒント

    点群の操作については、点群後処理 をお読みください。

  2. 深度範囲を調整する:スライダをドラッグして大まかな範囲を決めてから数値を入力して細かく設定します。

  3. 次に 保存 をクリックします。

ヒント

  • 推奨値 をクリックしたら、深度範囲はお使いのカメラの推奨稼働距離に調整されます。

  • リセット をクリックすれば前回に保存した数値に戻ります。


ROI 設定

深度画像と点群の XOY 方向の関心領域を設定し、それ以外の点を除去します。

手順

  1. 編集 をクリックして ROI 設定 ウインドウを開きます。

  2. 左側の画像で ROI を選択し、適用 をクリックして有効にし、ウィンドウを閉じます。

    ../../../../_images/quick_setroi.png

    ヒント

    • ROI を手動で調整することができます。

    • DEEP と LSR カメラを使用するとき、2D 画像の輝度を調整するには、2D 画像(深度ソース)露出調整 を使用して調整してください。

  3. icon_single_cap 或いは icon_continuous_cap をクリックして画像を再度撮影します。下図に示すように、深度画像と点群が更新されます。

    ../../../../_images/quick_setroi_1.png

ヒント

現場で画像や点群を改善できない場合、カメラの生データを保存してテクニカルスタッフにお問い合わせください。


以上はよく使うパラメータを調整することで深度画像や点群を改善する方法についての説明です。これから、詳細パラメータ調整について説明します。