كاميرات ثلاثية الأبعاد: مستقبل الماسحات الضوئية للحجوم الكبيرة

نُشرت في

مدونة تولفيت

-5 دقائق للقراءة-24 ديسمبر 2024

--

في Tolveet، قمنا بتطوير ماسح ضوئي لحجم التحميل (LVS)، هو حل متطور يستخدم كاميرات مجسمة ثلاثية الأبعاد لتوليد سحب نقطية عالية الدقة للشاحنات القلابة التي تحمل مواد سائبة مثل خام التعدين والركام. تضمن هذه التقنية المبتكرة تقدير حجم الحمولة بدقة، مما يحقق كفاءة وموثوقية لا تضاهى في تحليل نقل المواد السائبة.

تهدف هذه المقالة إلى شرح سبب كون كاميرات الاستريو ثلاثية الأبعاد، المدعومة بخوارزميات الرؤية الحاسوبية المتقدمة، خيارًا أكثر تفضيلًا من الليدار لمسح حجم الحمولة في الصناعات التي تتعامل مع المواد السائبة. رغم أن الليدار يوفر مزايا معينة مباشرة، فإن نهج الاستريو المجسم المطور داخليًا والفريد المبني على برمجيات Tolveet يقدم أداءً لا مثيل له في البيئات الصعبة.

فهم التقنيات: الاستريو مقابل الليدار

• كاميرات مجسمة ثلاثية الأبعاد استخدام تدفقات العمق والألوان والأشعة تحت الحمراء لتكوين نموذج ثلاثي الأبعاد مفصل. مع إضافة خوارزميات رؤية حاسوبية متطورة، تتجاوز هذه الأنظمة قيود الأجهزة لتقديم دقة عالية.
• ليدارمن ناحية أخرى، تُجمَع بيانات سحابة النقاط الخام باستخدام نبضات الليزر. تعتمد معظم الحلول على تكوين نماذج ثلاثية الأبعاد باستخدام شرائح ثنائية الأبعاد وقياسات السرعة من مستشعرات منفصلة. وعلى الرغم من دقة هذا الأسلوب دون معالجة إضافية، فإنه يفتقر إلى المرونة والعمق اللذين توفرهما أنظمة الاستريو المدعومة بالبرمجيات.

لماذا يتفوق الاستريو في المسح الضوئي لحجم الحمولة

تنقيح خريطة العمق الفائق

• تكون عادةً خرائط العمق المجسمة الأولية أقل دقة من مخرجات الليدار. لكن خوارزميات الرؤية الحاسوبية الخاصة بشركة Tolveet، بما في ذلك الشبكات العصبية، تقوم بتنقيح وتصحيح هذه الخرائط.
• يستفيد نظامنا من نماذج فصل العناصر والبيانات التاريخية مع الخرائط المصححة يدويًا والموائمة لتدفقات الألوان لتحسين دقة العمق.
• على عكس الليدار، الذي يعتمد على تقنيات تجميع أبسط، تنتج أنظمة الاستريو المدعومة ببرمجيات متقدمة سحبًا نقطية عالية الدقة ومحسّنة لقياس الحجم.

بيانات متعددة الوسائط للسحب النقطية المسماة

• تجمع أنظمة الاستريو تدفقات متزامنة من بيانات العمق والألوان والأشعة تحت الحمراء، مما يتيح استخراج النقاط الموسومة وربطها بمكونات الشاحنة أو مقاطع التحميل المحددة.
• يفتقر نظام الليدار أساساً لهذه الميزة، مما يستلزم إضافة أجهزة استشعار أو التدخل اليدوي لتحقيق تصنيف مماثل.

المتانة في البيئات الصعبة

• تواجه صناعات مثل التعدين والركام تحديات فريدة، تشمل جزيئات الغبار والأمطار والانعكاسات. يعمل حل الاستريو من Tolveet، المدعوم بخوارزميات تصفية الضوضاء الفورية والخوارزميات التكيفية، بشكل موثوق في هذه الظروف.
• على الرغم من دقة ليدار في البيئات الخاضعة للرقابة، إلا أنه غالبًا ما يعاني من الانعكاس وتداخل الجسيمات، مما يؤدي إلى تدهور جودة البيانات في بيئات المواد السائبة.

كفاءة التكلفة والمتانة

• تُعَد أنظمة الليدار أكثر تكلفة بكثير من كاميرات الستيريو، إذ تصل تكاليف استبدالها إلى 20 ضعفًا.
• في البيئات التي تكون فيها المعدات عرضة للتلف العرضي، تضمن القدرة على تحمل التكاليف ومتانة أنظمة الاستريو اختيارها كخيار عملي أكثر.

ميزة Tolveet: قدرات البرمجيات المتقدمة

تولفيت ماسح ضوئي لحجم التحميل تتميز ببرمجياتها المتطورة والمصممة خصيصًا باستخدام أحدث تقنيات الاستريو:

اختيار الإطار والمحاذاة الزمنية

تُختار مجموعة فرعية من الإطارات بذكاء بناءً على نقاط الاهتمام المستخرجة من أجزاء الشاحنة وموقع العلامات الرئيسية. باستخدام تقنيات متقدمة في تقدير سرعة الرؤية الحاسوبية، تُحوّل هذه الإطارات إلى نقطة زمنية مشتركة، مما يضمن إعادة بناء ثلاثي الأبعاد دقيقة.

تصحيح العمق الديناميكي

تقوم الشبكات العصبية المدربة على خرائط العمق والألوان المتناسقة بضبط وتحسين بيانات العمق ديناميكيًا، ومعالجة التناقضات وضمان دقة القياسات.

تحسين القياس الحجمي

تقوم خوارزمياتنا المتطورة بتحليل السحب النقطية الموسومة لتوفير قياسات تحميل دقيقة. يتيح تضمين البيانات الموسومة الحصول على رؤى حول توزيع الأحمال وتحليل الجسيمات وتصنيف المواد، وهي رؤى لا يمكن تحقيقها باستخدام بيانات ليدار الخام.

معالجة مزايا ليدار المتصورة

دقة البيانات الأولية

• تكون بيانات ليدار الخام أكثر دقة في البداية، إلا أن المعالجة متعددة المسارات للصور المجسمة المتقدمة تضمن نتائج متماثلة أو أفضل.
• من خلال الاستفادة من البيانات التاريخية، يمكن لحل الاستريو من Tolveet تدريب الكاميرات لقياس المسافات بدقة ضمن سياق قياسات حجم الحمولة. هذا التعلُّم المستمر يسمح هذا النهج للنظام بالتكيف والتحسن مع مرور الوقت، ومعالجة التحديات الجديدة بفعالية.

متطلبات برمجية أبسط

• يتطلب الليدار برامج أقل تعقيدًا لتكوين السحابة النقطية الأساسية، ولكن هذه البساطة تأتي على حساب المرونة والقدرة على التكيف.
• توفر أنظمة الاستريو بخوارزميات متقدمة حلاً متنوعًا للتعامل مع السيناريوهات المعقدة.

تكنولوجيا جاهزة للمستقبل

• مع تزايد اعتماد الصناعات على التعلم الآلي والذكاء الاصطناعي، فإن قدرة تقنية الاستريو على التعلم والتكيف تجعلها خياراً مستقبلياً.
• يعاني الليدار، بنهجه الثابت على الأجهزة، من نقص في القدرة على التكيف.

شهادة على إمكاناتها

قرار تسلا لاستخدام الرؤية الثلاثية الأبعاد بدلاً من تقنية Lidar في مركباتها الذاتية، مما يبرز مزايا هذه التقنية:

• الفعالية من حيث التكلفة: كاميرات الاستريو أقل تكلفة وقابلة للتطوير بشكل أكبر مقارنة بالليدار.
• الدقة التي تعتمد على البرمجياتيتماشى اعتماد Tesla على التحسينات البرمجية مع نهج Tolveet، مما يظهر قوة المعالجة اللاحقة في تحسين أداء الأجهزة.
• القدرة على التكيف: تضمن قدرة الستيريو على التعلم والتطور أن يظل مناسبًا مع تطور التكنولوجيا.

بالإضافة إلى ذلك، وكما أُشير في مقال بمجلة Voltequity، أسفرت قيود الليدار من حيث التوسع والتكلفة إلى انخفاض اعتماده في مختلف الصناعات، مما يبرز الحاجة إلى حلول مجسمة تعتمد على البرمجيات.المصدر ).

التركيز على القياس الحجمي: الهدف النهائي

بالنسبة للعملاء الذين يبحثون عن ماسحات ضوئية لحجم الحمولة، فإن الهدف الأساسي هو الحصول على قياس حجمي دقيق. وتتميز أنظمة الاستريو في هذا المجال بسبب:

تكامل البيانات المصنفة: تُمكّن التدفقات المتزامنة من إجراء تحليلات أكثر تفصيلاً وتوفر فرص تحسين أكبر لما بعد المعالجة، مما يوفر رؤى قيمة حول توزيع الحمولة وديناميكيات الشاحنات.

قدرات التعلم: تتيح خوارزميات الرؤية الحاسوبية المتطورة للنظام التحسّن مع مرور الوقت، مما يوفر نتائج أفضل تدريجيًا.

دقة فعالة من حيث التكلفة: من خلال الدمج بين التكلفة الميسورة وأحدث البرامج، تقدم أنظمة الستريو قيمة لا مثيل لها للقياس الحجمي في الصناعات التي تتعامل مع المواد السائبة.

الخاتمة

تُعد الكاميرات ثلاثية الأبعاد المجسمة، المعززة بخوارزميات الرؤية الحاسوبية المتقدمة من Tolveet، مستقبل المسح الضوئي لحجم الأحمال في صناعات مثل التعدين والركام. رغم أن الليدار له مزايا معينة، فإن مرونة أنظمة الاستريو وقدرتها على التكيف وكفاءتها من حيث التكلفة تجعلها الخيار الأمثل للبيئات الصعبة. باختيارك ماسح الأحمال من Tolveet، فإنك تستثمر في حل موثوق ومطور داخليًا يوفر قياسات دقيقة للحجم مع الالتزام بالعملية والاقتصاد. تقنيتنا معدة لمواجهة تحديات اليوم وقابلة للتكيف والتفوق في المستقبل.