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雙十一“剁手”買哪款投影儀好？看過AOC N2再決定吧
【宅秘新聞】臨近雙十一，各大品牌也都推出了自己的活動，今年不知道又有多少人要大呼“剁手”了。最近AOC也放出了其雙十一活動規劃，正是入手AOC N2投影儀的好時候。
AOC N2投影儀
這款產品在京東的日常售價是8699元，雙十一期間不僅直降200元，還有額外贈品相送。騰訊云游戲手柄、超級影視會員年卡等優質贈品，在10月20日晚上20點到11月11日晚上23點59分，購買即送。
當然，這款產品本身的產品力也是不低的。其采用歐司朗新一代RGB+B四通道高功率LED燈組，畫面亮度可達2400ANSI！色彩亮麗飽滿，甚至無懼陽光直射，白天也能享受到色彩大屏。為了讓用戶體驗更加棒，官方還配套包安裝菲涅爾仿生抗光幕布。這款幕布擁有8層功能光學結構全方位抗光，讓投影出來的畫面不受環境光線干擾，確保能夠為用戶帶來電視級別的圖像還原。
AOC N2投影儀
有朋友可能會說，這么抗光，是不是對眼睛的負擔也非常大？事實上官方早就想到這點了。為了讓這款投影儀做到全方位健康護眼，帶來舒適的觀看體驗。N2采用的是漫反射成像原理，使得畫面柔和，能夠避免直視光源，減少光源對眼睛的直接刺激，不容易產生眼部疲勞，成像入眼也更舒適。
AOC N2投影儀護眼成像
除了硬件上強力，這款產品在軟件上的適配也做得非常不錯。內置智能語音系統，能快速回應用戶指令；搭載投屏助手，一鍵實現手機、電腦、iPad等產品無線同屏，辦公娛樂都給力；還有家庭娛樂中心，無論你是想大屏K歌還是游戲都不在話下，內置海量曲庫+超多游戲，充分滿足不同人群的娛樂需求。
總的來說，雙十一剁手選它，我十分推薦。
研究指出投影儀護眼超電視手機，五千價位投影大眼橙X20更具競爭力
今年8月，由頭豹研究院發布的《2022年中國智能家用投影儀行業概覽》研究報告，其中提到，“護眼”已經成為驅動智能家用投影儀行業快速發展的因素之一，家庭用戶對青少年眼睛保護的需求，帶動了投影儀消費市場和技術的向前發展。由于使用智能投影儀造成的視覺疲勞程度較低，所以很多家長都傾向于購買智能投影儀，配置在家里，以及給孩子上網課使用，以此來保護全家的眼部健康。
投影儀之所以護眼，主要原因還是在于投影儀的漫反射成像原理，可以使得人們在觀看的時候，光線較少直接攝入眼睛中，長久的光刺激容易造成眼睛視力下降，光刺激越少，眼睛疲勞程度也就越低，眼睛近視的程度也就越小。目前來說，推薦家庭投影儀直接配置旗艦級別的投影，清晰度高，亮度適合，對于孩子的眼睛保護上作用更加優異，以大眼橙X20為例，大眼橙X20的亮度是2400ANSI，白天在客廳也能看清畫面，晚上光線自動柔和，保護眼睛更到位。
從下圖表格中，可以看到，我們在使用手機、液晶電視和投影儀時，分別造成的視覺疲勞程度的對比，綜合得出，投影儀所造成的視覺疲勞程度比iPhone、ipad、液晶電視更低，在護眼的表現上更為優秀。
家里配置大眼橙X20級別的投影儀給孩子上網課的好處，主要表現在：（1）拉長了用眼距離，大屏幕觀看距離在一兩米開外，加上漫反射成像原理，畫面光線對眼睛的影響程度更小；（2）亮度足夠，2400ANSI亮度開燈也能看，孩子一邊做作業一邊上網課非常輕松；（3）沉浸感強烈，非常適合寓教于樂的學習方式，勞逸結合；（4）智能化程度高，畫面持續保持高清方正，無需手動調節也能快速對齊幕布和避開障礙等，小孩老人都能簡單拿捏，簡單好用。
除了給孩子上網課之外，大眼橙X20還是一款配置高性價比也高的家用智能投影，對于觀影需求用戶以及玩游戲用戶都是非常友好的一款，1080P的全高清畫質表現，能夠將畫面中的任何細節都完美還原出來，家里只要有白墻就可以投，畫質效果非常NICE，哪怕家里戶型的格局較小也沒關系，它自帶的光學變焦鏡頭就能搞定，1~1.3倍的可變投射比，調大調小，畫質效果不變。
總結以上，可以看出，智能家用投影儀憑借護眼的優勢，將在未來的家電消費品領域占據越來越重要的地位。大眼橙X20作為護眼投影儀的選擇，也將以其智能化和高性價比，獲得家長們的關注與喜愛。
機器人視覺三維成像技術全解析
來源：盧榮勝,史艷瓊,胡海兵. 機器人視覺三維成像技術綜述[J]
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摘要
本文針對智能制造領域機器人視覺感知中的三維視覺成像技術進行綜述,系統地總結了一些有代表性的機器人視覺成像方法的特點和實際應用中的局限性,內容涉及飛行時間三維成像、點線掃描三維成像、色散共焦成像、結構光投影三維成像、光學偏折成像、單目與多目立體視覺三維成像和光場成像等。繪制了各種視覺成像的圖譜,并探討了機器人手眼系統更佳三維成像方法。
在工業4.0時代，國家智能制造高速發展，傳統的編程來執行某一動作的機器人已經難以滿足現今的自動化需求。在很多應用場景下，需要為工業機器人安裝一雙眼睛，即機器人視覺成像感知系統，使機器人具備識別、分析、處理等更高級的功能，可以正確對目標場景的狀態進行判斷與分析，做到靈活地自行解決發生的問題。
一、機器視覺系統組成
典型的機器視覺系統可以分為：圖像采集部分、圖像處理部分和運動控制部分。基于PC的視覺系統具體由如圖1所示的幾部分組成：
圖1 機器視覺系統組成
①工業相機與工業鏡頭——這部分屬于成像器件，通常的視覺系統都是由一套或者多套這樣的成像系統組成，如果有多路相機，可能由圖像卡切換來獲取圖像數據，也可能由同步控制同時獲取多相機通道的數據。根據應用的需要相機可能是輸出標準的單色視頻（RS-170/CCIR）、復合信號（Y/C）、RGB信號，也可能是非標準的逐行掃描信號、線掃描信號、高分辨率信號等。
②光源——作為輔助成像器件，對成像質量的好壞往往能起到至關重要的作用，各種形狀的LED燈、高頻熒光燈、光纖鹵素燈等都容易得到。
③傳感器——通常以光纖開關、接近開關等的形式出現，用以判斷被測對象的位置和狀態，告知圖像傳感器進行正確的采集。
④圖像采集卡——通常以插入卡的形式安裝在PC中，圖像采集卡的主要工作是把相機輸出的圖像輸送給電腦主機。它將來自相機的模擬或數字信號轉換成一定格式的圖像數據流，同時它可以控制相機的一些參數，比如觸發信號，曝光/積分時間，快門速度等。圖像采集卡通常有不同的硬件結構以針對不同類型的相機，同時也有不同的總線形式，比如PCI、PCI64、Compact PCI，PC104，ISA等。
⑤PC平臺——電腦是一個PC式視覺系統的核心，在這里完成圖像數據的處理和絕大部分的控制邏輯，對于檢測類型的應用，通常都需要較高頻率的CPU，這樣可以減少處理的時間。同時，為了減少工業現場電磁、振動、灰塵、溫度等的干擾，必須選擇工業級的電腦。
⑥視覺處理軟件——機器視覺軟件用來完成輸入的圖像數據的處理，然后通過一定的運算得出結果，這個輸出的結果可能是PASS/FAIL信號、坐標位置、字符串等。常見的機器視覺軟件以C/C++圖像庫，ActiveX控件，圖形式編程環境等形式出現，可以是專用功能的（比如僅僅用于LCD檢測，BGA檢測，模版對準等），也可以是通用目的的（包括定位、測量、條碼/字符識別、斑點檢測等）。
⑦控制單元（包含I/O、運動控制、電平轉化單元等）——一旦視覺軟件完成圖像分析（除非僅用于監控），緊接著需要和外部單元進行通信以完成對生產過程的控制。簡單的控制可以直接利用部分圖像采集卡自帶的I/O，相對復雜的邏輯/運動控制則必須依靠附加可編程邏輯控制單元/運動控制卡來實現必要的動作。
二、機器人視覺成像的結構形式
機器人視覺系統的主要功能是模擬人眼視覺成像與人腦智能判斷和決策功能，采用圖像傳感技術獲取目標對象的信息，通過對圖像信息提取、處理并理解，最終用于機器人系統對目標實施測量、檢測、識別與定位等任務，或用于機械人自身的伺服控制。
在工業應用領域，更具有代表性的機器人視覺系統就是機器人手眼系統。根據成像單元安裝方式不同，機器人手眼系統分為兩大類：固定成像眼看手系統（Eye-to-Hand）與隨動成像眼在手系統(Eye-in-Hand, or Hand-eye)，如下圖2所示。
圖2 兩種機器人手眼系統的結構形式
a)眼在手機器人系統，（b）眼看手機器人系統
有些應用場合，為了更好地發揮機器人手眼系統的性能，充分利用固定成像眼看手系統全局視場和隨動成像眼在手系統局部視場高分辨率和高精度的性能，可采用兩者混合協同模式，如用固定成像眼看手系統負責機器人的定位，使用隨動成像眼在手系統負責機器人的定向；或者利用固定成像眼看手系統估計機器人相對目標的方位，利用隨動成像眼在手系統負責目標姿態的高精度估計等，如圖3所示。
圖 3 機器人協同視覺系統原理圖
三、機器人視覺三維成像方法
3D視覺成像可分為光學和非光學成像方法。目前應用最多的還是光學方法，其包括：飛行時間法、激光掃描法、激光投影成像、立體視覺成像等。
飛行時間3D成像
飛行時間（TOF）相機每個像素利用光飛行的時間差來獲取物體的深度。目前已經有飛行時間面陣相機商業化產品，如Mesa Imaging AG SR-4000， PMD Technologies Cam Cube 3.0，微軟Kinect V2等。
TOF成像可用于大視野、遠距離、低精度、低成本的3D圖像采集，其特點是：檢測速度快、視野范圍較大、工作距離遠、價格便宜，但精度低，易受環境光的干擾。例如Camcueb3.0具有可靠的深度精度（3mm @ 4m)，每個像素對應一個3D數據。
掃描3D成像
掃描3D成像方法可分為掃描測距、主動三角法、色散共焦法。掃描測距是利用一條準直光束通過1D測距掃描整個目標表面實現3D測量的。主動三角法是基于三角測量原理，利用準直光束、一條或多條平面光束掃描目標表面完成3D成像，如圖4所示。色散共焦通過分析反射光束的光譜，獲得對應光譜光的聚集位置， 如圖5所示。
圖 4 線結構光掃描三維點云生成示意圖
圖 5 色散共焦掃描三維成像示意圖
掃描3D成像的更大優點是測量精度高。其中色散共焦法還有其它方法難以比擬的優點，如非常適合測量透明物體、高反與光滑表面的物體。但缺點是速度慢、效率低；用于機械手臂末端時，可實現高精度3D測量，但不適合機械手臂實時3D引導與定位，因此應用場合有限。另外主動三角掃描在測量復雜結構面形時容易產生遮擋，需要通過合理規劃末端路徑與姿態來解決。
結構光投影3D成像
結構光投影三維成像目前是機器人3D視覺感知的主要方式。結構光成像系統是由若干個投影儀和相機組成，常用的結構形式有：單投影儀-單相機、單投影儀-雙相機、單投影儀-多相機、單相機-雙投影儀和單相機-多投影儀等。結構光投影三維成像的基本工作原理是：投影儀向目標物體投射特定的結構光照明圖案，由相機攝取被目標調制后的圖像，再通過圖像處理和視覺模型求出目標物體的三維信息。
根據結構光投影次數劃分，結構光投影三維成像可以分成單次投影3D和多次投影3D方法。單次投影3D主要采用空間復用編碼和頻率復用編碼形式實現。由于單次投影曝光和成像時間短，抗振動性能好，適合運動物體的3D成像，如機器人實時運動引導，手眼機器人對生產線上連續運動產品進行抓取等操作。但是深度垂直方向上的空間分辨率受到目標視場、鏡頭倍率和相機像素等因素的影響，大視場情況下不容易提升。
多次投影3D具有較高空間分辨率，能有效地解決表面斜率階躍變化和空洞等問題。不足之處在于：
1）對于連續相移投影方法，3D重構的精度容易受到投影儀、相機的非線性和環境變化的影響；
2）抗振動性能差，不合適測量連續運動的物體；
3）在Eye-in-Hand視覺導引系統中，機械臂不易在連續運動時進行3D成像和引導；
4）實時性差，不過隨著投影儀投射頻率和CCD/CMOS圖像傳感器采集速度的提高，多次投影方法實時3D成像的性能也在逐步改進。
對于粗糙表面，結構光可以直接投射到物體表面進行視覺成像；但對于大反射率光滑表面和鏡面物體3D成像，結構光投影不能直接投射到被成像表面，需要借助鏡面偏折法。
偏折法對于復雜面型的測量，通常需要借助多次投影方法，因此具有多次投影方法相同的缺點。另外偏折法對曲率變化大的表面測量有一定的難度，因為條紋偏折后反射角的變化率是被測表面曲率變化率的2倍，因此對被測物體表面的曲率變化比較敏感，很容易產生遮擋難題。
立體視覺3D成像
立體視覺字面意思是用一只眼睛或兩只眼睛感知三維結構，一般情況下是指從不同的視點獲取兩幅或多幅圖像重構目標物體3D結構或深度信息，如圖6所示。
圖6 立體視覺三維成像示意圖
立體視覺可分為被動和主動兩種形式。被動視覺成像只依賴相機接收到的由目標場景產生的光輻射信息，該輻射信息通過2D圖像像素灰度值進行度量。被動視覺常用于特定條件下的3D成像場合，如室內、目標場景光輻射動態范圍不大和無遮擋；場景表面非光滑，且紋理清晰，容易通過立體匹配尋找匹配點；或者像大多數工業零部件，幾何規則明顯，控制點比較容易確定等。
主動立體視覺是利用光調制（如編碼結構光、激光調制等）照射目標場景，對目標場景表面的點進行編碼標記，然后對獲取的場景圖像進行解碼，以便可靠地求得圖像之間的匹配點，再通過三角法求解場景的3D結構。主動立體視覺的優點是抗干擾性能強、對環境要求不高（如通過帶通濾波消除環境光干擾），3D測量精度、重復性和可靠性高；缺點是對于結構復雜的場景容易產生遮擋問題。
基于結構光測量技術和3D物體識別技術開發的機器人3D視覺引導系統，可對較大測量深度范圍內散亂堆放的零件進行全自由的定位和拾取。相比傳統的2D視覺定位方式只能對固定深度零件進行識別且只能獲取零件的部分自由度的位置信息，具有更高的應用柔性和更大的檢測范圍。可為機床上下料、零件分揀、碼垛堆疊等工業問題提供有效的自動化解決方案。
機器視覺3D引導系統框架
3D重建和識別技術
通過自主開發的3D掃描儀可獲準確并且快速地獲取場景的點云圖像，通過3D識別算法，可實現在對點云圖中的多種目標物體進行識別和位姿估計。
3D重建和識別效率
多種材質識別效果測試
得益于健壯的重建算法和識別算法，可對不同材質的零件進行穩定的重建和識別，即便是反光比較嚴重的鋁材料及黑色零件都能獲得較好的重建和識別效果，可適用于廣泛的工業場景。
機器人路徑規劃
并不是獲得零件的位姿信息后就能馬上進行零件的拾取，這僅僅只是之一步，要成功拾取零件還需要完成以下幾件事：
自主開發的機器人軌跡規劃算法，可輕松完成上述工作，保證機器人拾取零件過程穩定可靠。
快速切換拾取對象
只需要四個簡單的操作即可實現拾取對象的快速切換，無需進行復雜的工裝、產線的調整。
四、性能比較
1、類似于飛行時間相機、光場相機這類的相機，可以歸類為單相機3D成像范圍，它們體積小，實時性好，適合隨動成像眼在手系統執行3D測量、定位和實時引導。但是，飛行時間相機、光場相機短期內還難以用來構建普通的隨動成像眼在手系統，主要原因如下：
1）飛行時間相機空間分辨率和3D精度低，不適合高精度測量、定位與引導。
2）對于光場相機，目前商業化的工業級產品只有為數不多的幾家，如德國Raytrix，雖然性能較好，空間分率和精度適中，但價格貴，使用成本太高。
圖 7 隨動成像眼在手系統機器人3D視覺成像優選方案
2、結構光投影3D系統，精度和成本適中，有相當好的應用市場前景。它由若干個相機-投影儀組成的，如果把投影儀當作一個逆向的相機，可以認為該系統是一個雙目或多目3D三角測量系統。
3、被動立體視覺3D成像，目前在工業領域也得到較好應用，但應用場合有限。因為單目立體視覺實現有難度，雙目和多目立體視覺要求目標物體紋理或幾何特征清晰。
4、結構光投影3D、雙目立體視覺3D都存在下列缺點：體積較大，容易產生遮擋。針對這個問題雖然可以增加投影儀或相機覆蓋被遮擋的區域，但會增加成像系統的體積，減少在Eye-in-Hand系統中應用的靈活性。
五、總結
雖然光學3D視覺成像測量方法種類繁多，但能夠安裝在工業機器人上，組成一種合適的隨動成像眼在手系統，對位置變動的目標執行3D成像測量、引導機器人手臂準確定位和實施精準操作的方法有限。因為從工業應用的角度來說，我們更關心的是3D視覺傳感器的精度、速度、體積與重量。
鑒于機器人末端能夠承受的端載荷有限，允許傳感器占用的空間有限，傳感器在滿足成像精度的條件下，重量越輕體積越小也就越實用。所以，對于隨動成像眼在手系統，更佳3D成像方法是采用被動單目（單相機）3D成像方法，這樣不僅體積小、重量輕，也解決了雙目和多目多視圖遮擋難題。
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