NANO ULTRA参数

本章介绍NANO ULTRA相机的参数。参数按照影响的数据类型拆分为2D图参数及深度图与点云参数。

2D图参数

2D图应不过亮或过暗，可看清目标物体的表面特征。

2D参数分组下的参数及3D参数分组下的相机增益影响2D图质量。

彩色相机采集图像时，如因现场光照条件导致图像颜色与实际差别较大，请调节白平衡。详细操作请参考调节白平衡。

2D参数

曝光模式

参数说明

设置拍摄2D图时的曝光模式。

可见级别

初级、专家、大师

参数取值

  • 固定曝光：设置固定曝光时间，常用于稳定的光照条件。

  • 自动曝光：自动调整曝光时间，常用于多变的光照条件。

  • HDR：设置多个曝光时间并融合所有图像，常用于颜色或材质多样的物体。

  • 补光：使用投影机补光，常用于较暗的环境。

调节说明

选择不同选项后，2D参数分组中将显示不同的参数供调节：

固定曝光：曝光时间

参数说明

影响图像亮度。

  • 曝光时间越长，图像亮度越高。

  • 曝光时间越短，图像亮度越低。

可见级别

初级、专家、大师

参数取值

0.1~999ms

调节说明

根据2D图的质量调节。2D图应不过亮或过暗，可看清目标物体的表面特征。

  • 较暗的环境下通常使用较长曝光时间。

  • 较亮的环境下通常使用较短曝光时间。

其他条件相同，仅曝光时间不同的2D图对比如下：

5ms 90ms 500ms

exposure time 5

exposure time 90

exposure time 500

自动曝光：灰度值

参数说明

影响亮度。减小灰度值降低图片亮度，增加灰度值提高图片亮度。

可见级别

初级、专家、大师

参数取值

0~255

调节说明

无

其他条件相同，仅灰度值不同的2D图对比如下：

50 100 150

gray value 50

gray value 100

gray value 150
黑白图像的灰度值相当于图像亮度；彩色图像的灰度值相当于每个颜色通道的亮度。

自动曝光：自动曝光感兴趣区域

参数说明

  • 相机参照该区域内的光照、物体颜色等自动调整曝光时间。

  • 未设置感兴趣区域时，相机根据整个视野自动调整曝光时间。

可见级别

初级、专家、大师

参数取值

无

调节说明

详见下方设置自动曝光感兴趣区域。

其他条件相同，仅自动曝光感兴趣区域不同的2D图对比如下：

自动曝光感兴趣区域 2D图

auto roi 1

auto roi scan 1

auto roi 2

auto roi scan 2

auto roi 3

auto roi scan 3

设置自动曝光感兴趣区域

  1. 单击自动曝光感兴趣区域右侧的编辑，进入设置感兴趣区域页面。

  2. 在左侧选择并调节感兴趣区域。拖拽选框可调节位置，拖拽白色锚点可调节大小。

  3. 单击应用，应用设置的自动曝光感兴趣区域。

    roi 2d
    单击清空，可清除当前设置的自动曝光感兴趣区域。

  4. 重新采集图像并查看2D图，确认自动曝光的效果。

HDR：色调映射

参数说明

可使图像看起来更自然。如2D图和真实物体相差较大，可勾选该参数。

可见级别

初级、专家、大师

参数取值

色调映射开关：

  • 开关开启时，应用色调映射。

  • 开关关闭时，不应用色调映射。

色调映射开启前后的2D图对比如下：

开启前 开启后

tone mapping false

tone mapping true

HDR：曝光时间序列

参数说明

设置多个曝光时间，并将所拍摄的图像融合为一张保留更多明暗细节的2D图。

可见级别

初级、专家、大师

参数取值

无

调节说明

  1. 单击曝光时间序列右侧的编辑，进入曝光时间序列的编辑界面。

  2. 单击+，新增并设置曝光时间。

  3. 如需删除某个曝光时间，选中该曝光时间并单击-。

  4. 编辑完成后，单击应用使曝光时间序列生效。

    • 取消：不保存当前设置，直接退出该页面。

    • 重置：清空所有的曝光时间。

设置单个曝光时间时，不同曝光时间的2D图对比如下：

500ms 700ms 900ms

hdr false 500ms

hdr false 700ms

hdr false 900ms

使用以上曝光时间组合成不同的曝光时间序列时，不同序列的2D图对比如下：

700ms 500ms & 900ms 500ms & 700ms & 900ms

hdr false 1

hdr false 2

hdr false 3

补光：补光采集模式

参数说明

选择使用投光单元补光时的2D图采集模式。更多说明请参考2D补光曝光模式。

可见级别

专家、大师

参数取值

  • 快速：2D图作为3D数据的一部分采集，因此采集速度快。但此模式在连续采集时2D图更新频率较低（5s一次）。

  • 实时：2D图独立于3D数据采集，因此采集速度较慢。但此模式在连续采集时2D图更新频率高（1s一次）。

调节说明

根据对采集速度和连续采集时2D图更新频率的实际需求调节。

选择实时时，将显示补光曝光时间参数供调节。

补光：补光曝光时间

参数说明

补光采集模式设置为实时时，设置采集2D图时的曝光时间。

可见级别

初级、专家、大师

参数取值

0.1~99ms

调节说明

较暗的环境通常使用较长曝光时间，较亮的环境通常使用较短曝光时间。

DEEP和LSR系列的该参数须为4的倍数，且可设置的最小值为8ms。输入值将被自动调整。

3D参数

相机增益

参数说明

用于增加图像亮度，但可能会引入噪点。

该参数通过改变用于计算深度数据的图像的亮度影响深度图和点云质量。

可见级别

专家、大师

参数取值

0~16dB

调节说明

当设置曝光时间无法达到期望亮度时，可以使用该参数。

其他条件相同，仅相机增益不同的2D图和深度图对比如下：

0 5 10

gain 0 2d

gain 5 2d

gain 10 2d

gain 0 depth

gain 5 depth

gain 10 depth

深度图与点云参数

深度图与点云中，所需的数据应完整。

根据实际需求判断所需数据的范围。例如，需通过碗沿抓取碗口向上摆放的金属碗时，一般只需确保碗沿部分的数据完整。

以下分组中的参数影响深度图与点云质量。

参数分组 深度图 点云

3D参数

icon_yes

icon_yes

点云后处理

icon_yes

深度范围

icon_yes

icon_yes

感兴趣区域设置

icon_yes

icon_yes

3D参数

该分组下的参数影响用于计算深度数据的图像，从而影响深度图及点云质量。

使用曝光助手可获得推荐的曝光参数组合。单击3D参数右侧的自动设置，即可打开曝光助手。

曝光次数

参数说明

设置曝光时间的个数。

可见级别

初级、专家、大师

参数取值

1~3

调节说明

  • 曝光次数大于1时，需设置多个曝光时间。

  • 在不同曝光时间下分别拍摄，通过融合所有图像来计算深度。增加曝光次数可提升深度数据的完整性，但也将延长处理时间。

  • 曝光次数越多，获取深度图与点云所需要的时间越长。请在保证图像质量的情况下，尽量减少曝光次数。

详细调节说明，请参考调节3D曝光设置。

3D参数分组下的编码模式设置为反光物体时，曝光次数不可用。

曝光时间

参数说明

设置采集深度信息时的曝光时间，需设置的曝光时间个数取决于曝光次数的值。

可见级别

初级、专家、大师

参数取值

  • 取值范围：0.1~99ms

调节说明

  • 深色物体通常使用较长曝光时间，浅色物体通常使用较短曝光时间。

  • 曝光时间过长或过短都会导致信息缺失。

  • 激光相机的曝光时间须为4的倍数，输入值不为4的倍数时将被自动调整。Laser系列可设置的最小值为4ms，其他激光相机可设置的最小值为8ms。

详细调节说明，请参考调节3D曝光设置。

不同曝光时间对比图如下：

曝光时间1ms 曝光时间4ms 曝光时间10ms 曝光时间50ms

exposure time 3d 1

exposure time 3d 4

exposure time 3d 10

exposure time 3d 50
黑色部分缺少对应的物体点云。

相机增益

参数说明

用于增加图像亮度，但可能会引入噪点。

该参数通过改变用于计算深度数据的图像的亮度影响深度图和点云质量。

可见级别

专家、大师

参数取值

0~16dB

调节说明

当设置曝光时间无法达到期望亮度时，可以使用该参数。

其他条件相同，仅相机增益不同的2D图和深度图对比如下：

0 5 10

gain 0 2d

gain 5 2d

gain 10 2d

gain 0 depth

gain 5 depth

gain 10 depth

投影

投影光亮度

参数说明

投影仪投射的结构光亮度。

可见级别

专家、大师

参数取值

  • High：高亮度，适用于深色物体。

  • Normal：正常亮度，适用于普通物体。

  • Low：低亮度，适用于反光物体。

调节说明

根据物体类型调节。
编码模式

参数说明

选择投射的结构光的样式。

可见级别

专家、大师

参数取值

  • 快速：适用于不透明、不反光的物体，采集速度快，但深度数据质量稍差。

  • 精确：适用于不透明、不反光的物体，深度数据质量高，但采集速度较慢。

  • 反光物体：适用于反光物体，深度数据质量高，但采集速度较慢。

调节说明

根据目标物体类型以及对数据质量和采集速度的实际需求调节。

其他条件相同，仅编码模式不同的点云对比如下：

  • 目标物体为不透明、不反光的物体时，其他条件相同，编码模式分别选择精确和快速时获取的点云如下：

    精确 快速

    coding accurate

    coding fast

  • 目标物体为反光物体时，其他条件相同，编码模式分别选择精确和反光物体时获取的点云如下：

    精确 反光物体

    fringe for reflect accurate

    fringe for reflect reflective
抗频闪模式

参数说明

频闪是指环境灯光的快速周期性明暗变化。该现象会导致深度数据发生波动。通过调整结构光的投影频率，可减少此类波动。

可见级别

专家、大师

参数取值

  • Off

  • AC50Hz

  • AC60Hz

调节说明

请根据所在国家的交流电频率选择。大部分国家或地区的交流电频率为50Hz，美国和部分亚洲国家的交流电频率为60Hz。

3D参数分组下的编码模式设置为反光物体时，抗频闪模式不可用。

抗频闪模式开启前后的深度图对比如下：

关闭 开启

anti flicker 1

anti flicker 2

点云后处理

调节点云后处理分组下的参数，可提升点云质量。

调参原则

调节点云后处理参数时，遵循以下调参原则可减少相机采集时间，优化节拍。

  1. 优先调节离群点去除。该参数各强度计算时间基本相同，即使使用较高强度也不会增加太多计算时间。

  2. 建议使用低强度表面平滑与噪点去除。这两个参数强度越高，计算时间越长。

表面平滑

参数说明

可减少点云的深度波动，使点云更接近真实的物体表面，但会损失部分物体表面细节。

可见级别

初级、专家、大师

参数取值

  • Off

  • Weak

  • Normal

  • Strong

调节说明

  • 表面平滑强度越高，损失的物体表面细节越多；强度越低，损失的物体表面细节越少。

  • 表面平滑强度越高，计算时间越长；强度越低，计算时间越短。

其他条件相同，仅表面平滑强度不同的点云对比如下：

Off Weak

cloud smoothing off

cloud smoothing weak

Normal

Strong

cloud smoothing normal

cloud smoothing strong

离群点去除

参数说明

去除点云中的离群点。离群点为游离于物体点云之外的成团的点。

可见级别

初级、专家、大师

参数取值

  • Off

  • Weak

  • Normal

  • Strong

调节说明

  • 离群点去除强度越高，去除的离群点越多；离群点去除强度越低，去除的离群点越少。

  • 物体包含多个组成部分时，高强度的离群点去除可能会去除部分物体点云。比如物体为水杯或茶壶时，使用离群点去除可能去除掉把手部分的点云。

其他条件相同，仅离群点去除强度不同的点云对比如下：

Off Weak

outliers removal off

outliers removal weak

Normal

Strong

outliers removal normal

outliers removal strong

噪点去除

参数说明

去除物体表面附近的噪点。噪点为位于物体表面附近的离散点。

可见级别

专家、大师

参数取值

  • Off

  • Weak

  • Normal

  • Strong

调节说明

  • 噪点去除强度越高，去除的噪点越多，但可能腐蚀物体表面特征；噪点去除强度越低，去除的噪点越少，物体表面特征保存的越完整。

  • 噪点去除强度越高，计算时间越长；噪点去除强度越低，计算时间越短。

其他条件相同，仅噪点去除强度不同的点云对比如下：

Off Weak

noises removal off

noises removal weak

Normal

Strong

noises removal normal

noises removal strong
如该功能移除了所需点云，可将噪点去除强度调低，但将保留更多噪点。

空缺填充

参数说明

填充点云中的空缺，使物体表面特征更完整。

可见级别

专家、大师

参数取值

  • Off

  • Weak

  • Normal

  • Strong

调节说明

根据点云中点的缺失量调节。

  • 该参数仅在以下条件下可用：3D参数分组下的编码模式设置为透明物体。

  • 空缺填充强度越高，被填充的缺失点越多，但也可能导致物体边缘失真。

边缘保持

参数说明

在进行表面平滑时保持物体边缘的锐利度。

可见级别

大师

参数取值

  • Sharp：最大程度保持物体边缘的锐利度，但表面平滑的效果较差。

  • Normal：在保持边缘的同时达到较好的表面平滑效果。

  • Smooth：不进行边缘保持。表面平滑效果最好，但物体边缘会失真。

调节说明

根据对工件边缘特征的需求调节。

条纹对比度阈值

参数说明

用于去除点云中的噪点。如调节离群点去除与噪点去除后，仍无法获得需要的点云，再调节该参数。

可见级别

初级、专家、大师

参数取值

1~100

调节说明

  • 该参数值越大，去除的点越多；值越小，去除的点越少。

  • 调大该参数可以去除点云中的噪点，但也可能造成较暗物体对应的点丢失。

其他条件相同，仅条纹对比度阈值不同的点云对比如下：

3 15 30

signal contrast threshold 3

signal contrast threshold 15

signal contrast threshold 30

深度范围

参数说明

设置Z向感兴趣区域。在相机的工作距离范围内设置深度范围，可滤除深度范围外的数据。

可见级别

初级、专家、大师

参数取值

  • 下限：1~4000mm

  • 上限：1~5000mm

调节说明

  • 深度范围需调节至合适范围，保证深度图与点云的完整。范围不可过大，否则可能造成干扰；也不可过小，否则可能造成关键部分缺失。

  • 如何设置详见下方的设置深度范围。

不同深度范围效果对比：

范围过大 范围适中 范围过小

depth large

depth moderate

depth small

depth large 1

depth moderate 1

depth small 1

设置深度范围

执行以下步骤调节深度范围：

  1. 单击深度范围右侧的编辑，打开设置深度范围界面。

  2. 点击右边栏最上方的更新点云，获取最新的点云。

  3. 调整点云的位置：调整到可看到代表深度范围上下限的两个灰色长方形即可。

    set depth range

  4. 调节深度范围：拖动右侧滑动条上的滑块，大致调节深度范围。再输入数值，精准调节深度范围。

    判断深度范围是否合适：所有必需的物体特征均位于两个灰色长方形之间，大多数噪点和离群点位于该区域之外。

  5. 设置完成后，单击右下角的保存。

  • 单击推荐值，可将深度范围调整为当前相机的推荐工作距离。

  • 单击重置，可将深度范围恢复为上次保存的数值。

感兴趣区域

参数说明

设置深度图和点云在XOY平面上的感兴趣区域，所选区域外的点将被移除。

可见级别

初级、专家、大师

参数取值

无

调节说明

详见下方设置感兴趣区域。

设置感兴趣区域

  1. 单击感兴趣区域右侧的编辑，进入设置感兴趣区域页面。

  2. 在左侧选择并调节感兴趣区域。拖拽选框可调节位置，拖拽白色锚点可调节大小。

  3. 单击应用，应用设置的感兴趣区域。

    quick setroi

    • 单击清空，可清除当前设置的感兴趣区域。

    • DEEP（V4）与LSR（V4）系列，在此界面显示的是2D图（深度源）。如果图像过暗或过亮，请调节2D图（深度源）曝光模式。

  4. 重新采集图像，查看深度图或点云，确认所设感兴趣区域的效果。

    quick setroi 1

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