・2021/03/06 サポートの「反射、黒色を表示する方法」のリンクを追加
・2021/02/28 点群データのイメージを追加
・2021/02/28 点群データのイメージを追加
・2021/02/27 デプスレンジを追加
・2021/02/26 点群データをDXF ファイルに変換するツールを追加
小型・軽量３Ｄデプスカメラ Occipital 社 SCS-Color を試してみました。リンクはこちらです。
WEB カメラのように簡単に使えるものではありません。
付属 SDK は ROS/ROS2、Windows、Linux、Android、MacOS に対応。
ビルド済のサンプルアプリケーション (.exe) は、..\Samples\PreBuilt\Windows\x86_64 フォルダにありました。
サンプルコードの CMAKE は、アルゴ社提供の日本語説明書で何とかなりました。
サンプルアプリケーション CorePlayground.exe を使って、試してみました。
デプスレンジモードは検出範囲が一番短い Very short に設定。それ以外はデフォルトのままです。
Very short は、40cm～90cm 程度の検出範囲になります。
範囲外は黒色で表示されます。
■デプスレンジ
・VeryShort : 0.35m to 0.92m
・Short : 0.41m to 1.36m
・Medium : 0.52m to 5.23m
・Long : 0.58m to 8.0m
・VeryLong : 0.58m to 10.0m
・Hybrid : 0.35m to 10.0m
■カラー画像
■デプス画像
検出範囲を Very-short に設定しているので、範囲外は黒色になっています。
予想以上にゴミがあります。取り付けでカメラケースが歪んでいる場合もゴミが発生します。
簡易キャリブレーションを行うと良くなるようです。
どういう訳か作成されるグレースケールのデプス画像は黒一色でした。
画像による深度判断ではなく、点群データで深度を判断したほうが良いようです。
IR カメラの特性なのか、黒い対象物、自分への反射、外光には弱いようです。
これについては、サポートに記事がありましたが、期待通りに動きませんでした。
■CorePlayground.exe から点群データを作成できます。
拡張子 .ply のテキストファイルで、小数点以下 3 桁の X, Y, Z 値のデータが取得座標分続きます。
（PLY ファイルは 3D スキャナのデータ形式で、MeshLab、CloudCompare 等で見ることが出来ました。）
下記データの場合、19,000 程の座標データでした。
全面に座標データがある場合は、300,000 程のデータになりそうです。
画像座標なので、Ｙ 軸の方向は CAD 座標と反対になっています。
■点群データを CAD で上から見る
マグカップの径はほぼ正確でした。
■斜め左から見る
CAD 上でグリグリ回すとそれらしく見えるのですが、↓のスクリーンショットでは分かりにくいかも知れません。
カメラからの距離、マグカップの高さもほぼ正確でした。
■距離精度
デプスレンジモードが Very short の場合、検出 455.5mm に対して実測 454mm。メッシュサイズは、0.8mm 程度。
撮影距離 450mm の時、IR カメラの FOV と解像度から計算すると、1 ピクセル = 0.4mm 程度になるのですが、
作成されるデプス画像と同じ 640×480 相当なのかも知れません。
■点群データを DXF ファイルに変換するツール
点群データの確認用に作ってみました。
作成される PLY ファイル専用で、汎用性はありません。ダウンロードはこちらです。
メッシュが追加されるので、点群データを確認しやすくなります。
■サンプルアプリスクリーンショット
■上のスクリーンショットの点群データ
対象物がありそうなところを手動でマークしています。
赤色：オセロのチップの白色側。黒色側は検出不可。直径19mm 厚さ 5mm
黄色：10円硬貨（直径2.35mm 厚さ 1.5mm） ２枚のうち１枚は微妙。50円硬貨は反射により検出不可。
緑色： M6-16mm キャップボルト３本。反射により検出は微妙。
一番高いところで 10mm は飛び出ているはずが、微妙です。数値上は周囲より数ミリ高くなっています。
橙色： M3-25mm キャップボルト３本。微妙です。
一番高いところで 5.5mm は飛び出ているはずですが、M6 同様、面積が小さいので埋もれています。
（黄色い楕円の上にあるのは、ビニルテープです。）
オセロのチップ（直径19mm 厚さ 5mm）は盛り上がっているのが分かります。
上のスクリーンショットのカラーデプス画像でも、オレンジ色が円形に少し濃くなっています。
■別の画像ですが、中央付近に M6 キャップボルト 3 本が検出されています。
M3 キャップボルト2本は分かりにくいですが、数値で確認すると、周囲より数ミリ盛り上がっていることが分かります。
左上にビニルテープ、左下にペットボトルのキャップ、右側にニッパーがあります。
■サンプルアプリケーション CorePlayground を使った場合、計測データは ドキュメント＞OCC＞作成時刻フォルダ に作成されます。
DXF ファイルは、自前のツールで 点群データ PLY を DXF に変換しています。
