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A Comprehensive Guide to Camera Types in the Industry

Laisser un commentaire / computer vision / 25 juillet 2023

In various industrial applications, cameras play a pivotal role in capturing critical data, facilitating quality control, and ensuring operational efficiency. Understanding the different types of cameras used in these industries is essential for making informed decisions regarding the most suitable technology for specific applications. This article explores three prominent camera types used in the industry: Area Scan, Rolling Shutter, and Global Shutter.

Area Scan Cameras:
Area Scan cameras, also known as 2D cameras or frame-based cameras, are commonly used in industrial imaging applications. These cameras capture images by scanning the entire field of view one pixel row at a time. The image sensor of an area scan camera is divided into an array of pixels, and each pixel records the light intensity it receives. Once the entire array is scanned, a complete 2D image is obtained. Area scan cameras are further divided into two subtypes based on their shutter mechanisms: Rolling Shutter and Global Shutter.

Rolling Shutter Cameras:
Rolling Shutter cameras are a prevalent type of area scan cameras utilized in the industry. In a rolling shutter mechanism, the camera’s image sensor scans and captures the image row by row, from the top to the bottom of the frame. This sequential scanning can introduce distortions in the image, especially when capturing fast-moving objects or in scenes with rapid motion. The rolling shutter effect can cause image artifacts, such as skewing or the appearance of « jello » effects. However, these cameras are often cost-effective and suitable for applications where motion artifacts are not critical.

Jello effect

Global Shutter Cameras:
Global Shutter cameras are another type of area scan cameras, offering distinct advantages over their rolling shutter counterparts. In a global shutter mechanism, all the pixels in the image sensor are exposed simultaneously, capturing the entire image at once. This eliminates the rolling shutter artifacts and ensures that all parts of the image are captured simultaneously, making them ideal for applications with fast-moving objects or scenes with rapid motion changes. Global shutter cameras are commonly used in high-speed imaging, robotics, inspection systems, and other critical applications where accuracy and reliability are paramount.

Comparison between Rolling Shutter and Global Shutter Cameras:

  • Rolling Shutter cameras are generally more affordable compared to Global Shutter cameras.
  • Global Shutter cameras provide superior image quality, especially in scenarios with fast motion, by eliminating rolling shutter artifacts.
  • Rolling Shutter cameras may suffice for static scenes or applications with minimal motion, where cost is a significant consideration.

Conclusion:
In summary, understanding the different types of cameras used in industrial applications is essential for choosing the most appropriate technology for specific use cases. Area Scan cameras, with their subtypes of Rolling Shutter and Global Shutter, offer distinct advantages and disadvantages. While Rolling Shutter cameras are more budget-friendly, Global Shutter cameras provide superior image quality and are better suited for applications with fast motion. Careful consideration of the application requirements and budget constraints will aid in making the best choice to achieve optimal results in various industrial settings.

Reconstruction 3D à partir d’images 2D : Deux méthodes essentielles pour donner vie aux scènes en trois dimensions

Laisser un commentaire / AI, computer vision / 18 juillet 2023

Introduction :

La reconstruction 3D à partir d’images 2D est une discipline passionnante de la vision artificielle qui permet de créer des modèles tridimensionnels à partir d’images bidimensionnelles. Cette technique trouve des applications dans de nombreux domaines, tels que la réalité virtuelle, la robotique, la cartographie et l’archéologie. Dans cet article, nous explorerons deux méthodes essentielles pour la reconstruction 3D : la stéréovision et la structure à mouvement. Nous discuterons de leurs principes de base, de leurs avantages, de leur utilité et de quelques applications concrètes.

  1. Stéréovision :
    La stéréovision offre une reconstruction 3D précise en exploitant les disparités entre les images stéréoscopiques. Elle présente les avantages suivants :
    • Précision : En utilisant des paires d’images prises depuis des points de vue légèrement différents, la stéréovision permet de mesurer avec précision la profondeur des objets dans la scène.
    • Résolution : La stéréovision permet de reconstruire des scènes complexes avec une résolution élevée, fournissant ainsi des modèles 3D détaillés.
    • Faible coût : Comparée à d’autres techniques de reconstruction 3D, la stéréovision est relativement économique car elle utilise uniquement des caméras standard et ne nécessite pas d’équipement spécialisé.

Utilité de la stéréovision :

  • Modélisation d’objets : La stéréovision est utilisée pour la création de modèles 3D d’objets réels, ce qui trouve des applications dans la conception industrielle, l’architecture, la création de contenu virtuel, etc.
  • Réalité augmentée : En combinant la reconstruction 3D obtenue par stéréovision avec des informations en temps réel, la réalité augmentée peut superposer des objets virtuels sur le monde réel, créant ainsi des expériences interactives immersives.
  • Cartographie 3D : La stéréovision est utilisée pour créer des modèles 3D précis de l’environnement, ce qui est essentiel dans des domaines tels que la navigation autonome, la réalité virtuelle et la cartographie de précision.
  1. Structure à mouvement : La structure à mouvement permet de reconstruire des scènes 3D en analysant le mouvement apparent des objets dans une séquence d’images. Elle présente les avantages suivants :
    • Non intrusif : La structure à mouvement peut être utilisée pour reconstruire des scènes en utilisant des caméras classiques, sans nécessiter d’équipement spécifique ou de marquages sur les objets.
    • Suivi précis : En analysant les caractéristiques visuelles à travers les images, la structure à mouvement permet de suivre avec précision les mouvements des objets dans la scène.
    • Adaptabilité : La structure à mouvement est capable de reconstruire des scènes en mouvement, ce qui la rend utile pour la surveillance vidéo, la réalité virtuelle en temps réel et d’autres applications dynamiques.

Utilité de la structure à mouvement :

  • Modélisation de visages en mouvement : La structure à mouvement est utilisée pour la reconstruction 3D des visages en mouvement, permettant des applications telles que l’animation faciale, l’analyse des expressions et la réalité virtuelle expressive.
  • Surveillance vidéo : La structure à mouvement est utilisée pour la détection d’objets, le suivi de personnes et la reconstruction 3D de scènes dynamiques, ce qui est crucial pour la surveillance vidéo et la sécurité.
  • Animation et effets spéciaux : En capturant le mouvement des acteurs ou des objets réels, la structure à mouvement est utilisée dans l’industrie du divertissement pour créer des animations 3D réalistes et des effets spéciaux immersifs.

Conclusion :
La reconstruction 3D à partir d’images 2D en utilisant des techniques telles que la stéréovision et la structure à mouvement offre de nombreux avantages et une utilité étendue. Que ce soit pour la modélisation d’objets, la réalité augmentée, la cartographie, la surveillance vidéo ou l’animation, ces méthodes permettent de donner vie aux scènes en trois dimensions à partir d’informations visuelles limitées. La combinaison de ces techniques avec les avancées récentes en vision artificielle ouvre la voie à des applications encore plus passionnantes et innovantes.