徹底解説|3D視覚と2D視覚の違いがこの記事1つでわかる

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序章

序章

3D ビジョンと 2D ビジョンは、コンピュータ ビジョンの分野における 2 つの重要な分野であり、データ処理、視覚認識、および応用分野において大きな違いがあります。以下では、3D 視覚と 2D 視覚をいくつかの側面から比較します。

部。0 1

データの表現と処理

 2D ビジョン 

2D ビジョン処理の対象となるのは、X 軸と Y 軸の空間情報のみを含む平面的な画像またはビデオです。各ピクセルには、カラー値とグレー レベルという 2 つの次元の情報しかありません。

 3Dビジョン 

3D ビジョン処理の対象となるのは、3 次元空間内のオブジェクトやシーンです。X 軸と Y 軸の空間情報だけでなく、Z 軸の深度情報も含まれています。深度マップまたは点群データを通じて、オブジェクトの形状、サイズ、位置などのより包括的な情報を取得できます。2D 視覚と比較して、3D 視覚はオブジェクトやシーンをより正確かつ包括的に理解できます。

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部。02

空間と奥行きの認識

 2D ビジョン 

2D 視覚では奥行き知覚に限界があり、主に色、形状、テクスチャなどの特徴に依存して物体の認識や監視を行うため、物体の奥行きや立体感を直接得ることができません。

 3Dビジョン 

3D ビジョンは、より強力な空間認識能力と奥行き認識能力を備えており、奥行きマップや点群データを通じてオブジェクトの距離情報と 3 次元座標情報を取得できます。これにより、オブジェクトの位置をより正確に特定、測定、再構築できるようになります。ロボットナビゲーション、3D再構築、その他の分野で幅広い用途があります。

部。03

応用分野と応用効果
 

 2D ビジョン 

2D ビジョンは、画像認識、顔認識、ターゲット検出、テキスト認識など、多くの分野で幅広い用途があります。処理速度が比較的速く、画像の色、形、質感を分析することで効率的に物体認識を実現でき、多くのリアルタイムアプリケーションシナリオに適しています。

 3Dビジョン 

3D ビジョンは、ロボット ナビゲーション、仮想現実、3 次元再構築など、より幅広い応用範囲を持っています。2D ビジョンと比較して、3D ビジョンはより正確で現実的なシーン認識を提供できます。オブジェクトの奥行きとステレオ情報を取得することで、オブジェクトの位置をより正確に特定して測定し、3D シーンを再構成することができます。ただし、処理の複雑さが高いため、3D ビジョンを実現するには、通常、より強力な計算能力と複雑なアルゴリズムが必要です。

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部。04

データ取得方法

 2D ビジョン 

2次元の視覚データは通常のイメージセンサーやカメラで取得できますし、画像や動画を処理することで情報を取得することもできます。

 3Dビジョン 

3D ビジュアル データはさまざまな方法で取得できます。深度マップや点群データは、構造化光、ステレオ カメラ、LIDAR などのセンサーを通じて取得できます。これらのセンサーはより多次元の情報を提供できますが、コストが高いため、実際のアプリケーションではより多くのリソースと入力が必要になる可能性があります。ただし、より正確で包括的な情報を提供できるため、より正確な位置決めが必要なタスクに適しています。

部。05

アルゴリズムとテクニック

 2D ビジョン 

2D ビジョンの分野で一般的に使用されるアルゴリズムと技術には、エッジ検出、特徴抽出、画像セグメンテーション、オブジェクト認識などが含まれます。これらのアルゴリズムは主に画像のピクセル情報に基づいており、ピクセル間の関係や特性を分析することでターゲットの検出、画像のセグメンテーションなどのタスクを実現します。

 3Dビジョン 

3D ビジョンの分野で一般的に使用されるアルゴリズムとテクノロジーには、深度推定、点群処理、3D 再構成、SLAM (Simultaneous Localization and Mapping) などが含まれます。これらのアルゴリズムは主に、分析と処理のための深度マップまたは点群データに基づいています。

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出典: マシン ビジョン ネットワーク

要約すると、3D ビジョンと 2D ビジョンには、データ表現と処理方法、空間認識能力、応用分野、データ取得方法、アルゴリズム技術などの多くの点で明らかな違いがあります。

2D ビジョンは主に 2 次元画像の分析と処理に基づいていますが、3D ビジョンはロボット ナビゲーションなどの分野で広く使用されており、より正確で効果的な情報を提供できます。

適切なビジョン テクノロジの選択は、特定のアプリケーション要件とシナリオによって異なります。シナリオによっては、2D ビジョンで十分にニーズを満たすことができますが、より正確な奥行き認識と位置決めが必要なシナリオでは、3D ビジョンの方が適しています。

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著者:シャオヤン主催:サンアンドムーン

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転載: blog.csdn.net/Hinyeung2021/article/details/131823245