Caméras de profondeur
Les caméras de profondeur équipent de nombreux robots mobiles (et voitures autonomes), qui évaluent ainsi leur environnement de manière beaucoup plus précise. Elles peuvent aussi être utilisées pour des opérations de préhension robotisée de précision (médical, industrie de pointe).
Elles sont capables de fonctionner en intérieur comme en extérieur, dans une grande variété de conditions d'éclairage.
Contraintes de la robotique mobile
Les robots mobiles autonomes sont souvent amenés à se déplacer dans des environnements dynamiques (magasins, hôpitaux, aéroports, etc). Le robot doit pouvoir ralentir selon la densité de la foule, s’arrêter au dernier moment en présence d’un obstacle, et trouver un itinéraire accessible, de manière autonome.
Un environnement dynamique implique également la présence d’objets qui peuvent changer de place (chantiers, sites industriels, etc). Les robots mobiles doivent ainsi faire preuve d’une grande adaptation (en temps réel) et d’une précision hors pair.
Prendre le temps de bien sélectionner les capteurs qui seront montés sur votre base mobile est donc un facteur décisif dans tout projet robotique.
Les 3 principaux capteurs utilisés pour la vision en robotique
Pour la vision, les capteurs choisis sont souvent :
- Les caméras de profondeur
- Les LiDAR
- Les capteurs de proximité à ultrason
Ces capteurs sont complémentaires et offriront au robot une capacité de perception de son environnement ultra-précise.
Les caméras de profondeur
Elles représentent de manière la plus fidèle possible ce que nous voyons avec nos yeux : elle différencie les formes, les couleurs, les mouvements. Elles ont une vision en grand angle.
La technologie de détection d'images stéréo utilise deux caméras pour calculer la profondeur de l’image (possible grâce à la fusion des deux images).
Ces caméras ont tendance à présenter des faux positifs ou des positions fantômes, on les complètera donc avec d’autres capteurs, comme les LiDAR ou les capteurs à ultrason.
Le LiDAR
Le LiDAR permet de mesurer la distance entre le robot et les obstacles. Il va pouvoir recréer une carte 3D en temps réel de son environnement, en nuage de points. Très précis et rapide, il ne détecte pas les surfaces vitrées ou les miroirs.
Les capteurs de proximité à ultrason
L’ultrason permet de détecter les vitres et surfaces miroirs que les LiDAR ne perçoivent pas.
Génération Robots, distributeur des caméras Intel RealSense et Stereolabs
Caméras Stereolabs : de très bonnes performances
Les caméras ZED sont des capteurs de profondeur passifs. Cela signifie qu'elles n'émettent pas de laser ou de lumière IR comme les capteurs actifs.
Plusieurs capteurs passifs peuvent être utilisés en même temps sans aucune interférence et ils ne sont pas impactés par la lumière du soleil.
Les caméras stéréo ZED possèdent une résolution et une fréquence d'images élevées par rapport aux capteurs actifs. De même, leur portée en profondeur est plus longue que les capteurs actifs.
Caméras Intel Realsense : bonnes performances + GPU
Possédant de bonnes performances, le gros avantage des caméras Intel Realsense est qu’elles sont équipées d’une carte graphique. Il n’est donc pas nécessaire d’utiliser un ordinateur embarquant un GPU pour la faire fonctionner.
Un NUC ou même une Raspberry Pi peuvent faire l’affaire, ce qui peut contribuer à faire baisser les coûts du matériel nécessaire à votre projet.
La caméra de profondeur D405 Intel® RealSense™ offre un module caméra stéréoscopique permettant la capture de courte portée d'images couleur, à l'intérieur comme à l'extérieur.
Il aura fallu 10 ans de développement et quelques modèles produits dans la série D400 pour qu’Intel® RealSense parvienne à l’une des meilleures caméras de profondeur du marché. La caméra 3D D455 présente une portée augmentée à 10 m, tout en conservant une vision précise, à la fois de la profondeur et des couleurs.
Dans la petite famille de caméras de profondeur mises au point par Intel® RealSense, la caméra D415 s’adresse aux développeurs à la recherche d’une grande précision de perception, y compris à plusieurs mètres de distance.
La caméra D435 d’Intel® RealSense est une caméra de profondeur dotée d’un large champ de vision et d’une portée maximale à 10 m. Elle est particulièrement efficace dans les lieux peu éclairés.
Cette version alternative de la caméra de profondeur D435 ajoute à son répertoire de fonctionnalités la stabilisation de l’image grâce à l’ajout d’une centrale inertielle 6 DOF.
StereoLab nous dévoile sa nouvelle caméra de profondeur ZED 2, une caméra stéréoscopique conçue pour le tracking de véhicules et de personnes dotée d’un très large champ de vision.
ZED Mini est une caméra stéréoscopique dédiée à la réalité augmentée et aux réalités mélangées. Concrètement, elle est capable de superposer des objets de réalité virtuelle à la réalité… et transformer votre monde en jeu vidéo IRL !
Après la ZED 2, la caméra de profondeur ZED 2i propose un nouveau design, une connectivité sécurisée, des options de lentilles inédites. La ZED 2i de Stereolabs offre un outil extrêmement performant pour vos projets acvec de la vision robotique.