户外场景中，AGV厂商如何选择托盘识别3D视觉方案收藏

随着工业自动化的发展，AGV（自动引导车）已成为物流自动化领域中的关键工具较大规模的工厂、仓库和物流中心纷纷引入AGV，以实现物流流程的自动化和智能化，从而提高物流效率、准确性和安全性，同时减少人工操作的错误和劳动强度，为整体生产和物流管理水平的提升做出贡献。

在这一自动化系统中，机器视觉发挥着重要角色首先，它能进行障碍物检测与避障，通过实时的图像处理和目标识别算法，AGV能够识别并确定周围环境中的障碍物，采取相应的避障动作，确保安全通行其次，机器视觉在AGV的导航与定位中起到关键作用。

AGV配备摄像头或激光雷达等传感器，通过识别地标或标记物，确定自身的位置和方向，从而提供准确的导航信息，帮助AGV规划路径并精确到达目标位置此外，机器视觉还用于识别和处理货物AGV搭载视觉系统，能够识别货物或条码（二维码），确定货物的类型、数量和目的地，实现自动化的负载识别与处理。

近些年迅猛发展的3D视觉技术已成为AGV领域的关键技术之一，进一步提升AGV智能化水平的同时，也实现了更高效、准确和安全的物流操作在户外环境中，用于AGV托盘或货物识别最常见的两种3D视觉技术分别是主动双目视觉技术和ToF（Time-of-Flight）感知技术，两种3D视觉技术均可用于物体深度信息的快速捕捉，但在性能表现中，依然存在一些差别，本文选择了全球知名的主动双目相机标杆产品与维感科技Vzense® DS系列的相机在户外强光2米距离范围内，进行了成像效果对比测试，供大家参考与选型。

技术原理与代表产品双目视觉技术

双目视觉技术由两个相机组成，分别模拟人类的双眼，通过三角测距法计算物体到相机的距离这两个相机被安装在一定的距离上，以获得不同的视角，通过同时捕捉同一场景的左右两个图像，并分析这些图像之间的视差（两个图像中对应点之间的位移），可以计算出场景中物体的深度信息。

为提高数据准确性，往往在双目视觉技术基础上搭配主动投射特殊图形的光源，如红外光或结构光通过分析左右两个图像之间的视差和光场的变化，计算出物体的深度信息，全球知名代表产品有Intel® RealSenseTM D400系列与ZED Stereo相机。

ToF（Time-of-Flight）相机技术

ToF（Time-of-Flight）技术的原理是由ToF模组的光源向被测对象发出光子，在抵达被测对象并通过图像传感器接收反射回到ToF模组的光子，计量此段“光的飞行时间”，在光速已知的前提下，即可得到距离数据。

ToF相机技术是以光学系统为接受路径的面阵一次性成像，非扫描式3D成像深度信息捕捉技术，全球知名代表产品有微软Azure Kinect，Lucid Helios与Basler Blaze维感科技作为国内迅速发展起来的工业级ToF相机技术研发与生产企业，亦推出了基于Sony ToF芯片，极具性价比的Vzense® DS系列。

户外测试数据对比户外场景与低反射率物体的识别，一直都是AGV目标物识别的难点，强烈的光照会使图像采集时光强度骤升，物体局部过曝，或产生较大明暗差，导致图像质量下降，丢失物体细节，进而影响距离值的计算与识别的准确性。

而黑色物体（如包裹，托盘，货架）会因其超低反射率的原因，导致相机难以捕捉到较高质量的距离数据针对这个常见的AGV识别痛点，进行了下述性能对比测试：测试条件：户外，正午，太阳光直射，光照强度约60,000Lux；被测物体：1m*1.2m的黑色与蓝色托盘；相机机型：某主动双目相机与维感科技Vzense® DS系列。

对比测试一：分别拍摄1米与1.5米距离处，相机正对与侧对黑色托盘时的点云数据对比。

对比测试二：分别拍摄1米与2米距离处，相机正对与侧对蓝色托盘时的点云数据对比。

对比测试三：分别拍摄1米距离处的黑色托盘与蓝色托盘，相机正对托盘时的点云数据放大后的平整度情况对比。

综合上述多组测试对比数据容易看出，在户外1~2米测量距离处，维感科技Vzense® DS77 ToF相机产品拥有更好的抗光性，数据稳定性与平整度，更加适合AGV在户外场景中进行托盘与货物识别这不仅得益于Vzense® DS系列搭载了性能卓越的Sony ToF芯片，将高精度检测反射光相位的像素技术CAPD与背照式CMOS图像传感器高速像素技术结合，更得益于维感科技团队多年来专注于ToF感知技术，将多频模式与高动态范围（HDR）技术融入到产品设计中，通过捕捉多个不同频率与多个不同曝光时间的方式获得图像，使得复杂场景中的深度数据也可以精确到毫米级别。

VZENSE® DS系列户外成功案例分享应用案例一：AGV叉车托盘识别与避障Vzense® ToF相机已成功集成在多品牌AGV产品中，AGV叉车利用ToF相机提供的深度信息，识别不同明暗环境中的托盘、货物、障碍物等，AGV可以安全准确地识别物品、拾取并运输到目的地。

应用案例二：农业AMR自主移动机器人Vzense® RGB-D ToF相机安装于农业AMR，用于识别水果或农作物的大小与颜色，从而判断其成熟度，助力智慧农业Vzense® ToF相机在海外多个农业AMR产品上，均有批量出货且在户外强光/黑暗中应用的案例。

应用案例三：混凝土车泵协同Vzense® ToF相机可获取堆积物的点云数据，从而计算仓库物料、农作物、砂石、饲料等堆积物的库存或使用情况如下图所示，国内某知名集团的混凝土车泵协同系统，将Vzense® ToF相机应用在出料筛网过程中检测水泥浆的高度，从而自动控制水泥浆出料的速度，真正实现无人操控。

应用案例四：箱口/砂口/油罐口等位置识别将Vzense® ToF相机安装在顶端，识别箱口、砂口、油罐口的准备坐标信息后，导引设备移动到目标位置，使得装载过程更为精准与高效，实现自动化装卸。

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