Kamery 3D napędzą rozwój globalnego rynku systemów wizyjnych [ANALIZA]

Globalny rynek systemów wizyjnych czeka znaczny wzrost w ciągu najbliższych pięciu lat, napędzany głównie rosnącym popytem na kamery 3D, szczególnie w przypadku zastosowania dla robotów mobilnych i zastosowań zrobotyzowanej kompletacji. Prognozowana średnia roczna stopa wzrostu wynosi 13% dla kamer 3D do 2028 r. przewyższa jednocyfrowy CAGR całego rynku systemów wizyjnych wynoszący 6,4%.

Prognozy mówią, że przychody z kamer 3D dla sektora wizji maszynowej wzrosną z 767 mln dolarów w 2022 r. do prawie 1,6 mld dolarów w 2028 r., ze szczególnym naciskiem na dynamiczny rozwój kamer typu time-of-flight i kamer stereowizyjnych.

Firma badawcza Interact Analysis opublikowała niedawno raport na temat globalnego rynku systemów wizyjnych, który w 2023 r. odnotował przychody w wysokości 6,26 miliarda dolarów, co odzwierciedla niewielki spadek o -2,8% w porównaniu z rokiem poprzednim. Pomimo tego niewielkiego spadku w okresie objętym prognozą przewiduje się stałą stopę wzrostu na poziomie 6,4%, a w 2024 r. – umiarkowany wzrost na poziomie 1,4%.

Rodzaje kamer wizyjnych 3D

Kamery 3D możemy podzielić na 4 typy produktów, z których każdy ma kluczowe cechy i zalety w różnych zastosowaniach:

Kamery 3D ze światłem strukturalnym: jest to rodzaj kamer 3D, które wykorzystują projektor do rzucania wzoru światła na obiekt, a następnie rejestrują deformację wzoru za pomocą kamery. Na podstawie deformacji wzoru kamera może obliczyć kształt i geometrię obiektu.

Zastosowanie kamer 3D ze światłem strukturalnym

• rzeczywistość rozszerzona i wirtualna: wykorzystywane do śledzenia ruchu i generowania wirtualnych obiektów

• robotyka: używane do nawigacji robotów i manipulowania obiektami

• medycyna: wykorzystywane w celu tworzenia modeli 3D organów i tkanek do celów diagnostycznych i chirurgicznych

• inżynieria odwrotna: używane do tworzenia modeli 3D istniejących obiektów w celu ich modyfikacji lub naprawy

• kontrola jakości: używane do kontroli jakości produktów w celu wykrycia wad

Kamery stereowizyjne: również nazywane kamerą stereo. Jest to system wykorzystujący dwie kamery do uzyskania informacji o głębi i stworzenia trójwymiarowego obrazu obserwowanej sceny. Działa podobnie do ludzkiego widzenia stereoskopowego, gdzie mózg przetwarza obraz z obu oczu, aby postrzegać głębię.

Zastosowanie kamer stereo

• robotyka: są często używane w robotyce do nawigacji i manipulowania obiektami

• samochody autonomiczne: są stosowane w samochodach autonomicznych do wykrywania przeszkód i identyfikowania obiektów na drodze

• rozrywka: są wykorzystywane w niektórych konsolach do gier wideo i systemach VR do śledzenia ruchu graczy

• kontrola jakości: mogą być używane do kontroli jakości produktów w celu wykrycia wad

• bezpieczeństwo: mogą być używane w systemach bezpieczeństwa do wykrywania intruzów i śledzenia ich ruchu

Kamery 3D time-of-flight: jest to rodzaj kamer wykorzystujących technologię pomiaru czasu przelotu światła (time-of-flight) do tworzenia obrazów 3D. Działają poprzez wysyłanie impulsów światła, najczęściej w postaci fal podczerwonych (niewidzialnych dla ludzkiego oka), na obserwowaną scenę i mierzenie czasu, jaki upływa, zanim odbite światło wróci do czujnika kamery. Na podstawie tego czasu kamera może obliczyć odległość do każdego punktu w scenie, a następnie utworzyć mapę głębi i trójwymiarowy obraz.

Zastosowanie kamer 3D time-of-flight (TOF)

• robotyka: są często używane w robotyce do nawigacji, mapowania otoczenia i chwytania obiektów

• rozrywka: mogą być stosowane w konsolach do gier wideo i systemach VR do śledzenia ruchu graczy i obiektów

• bezpieczeństwo: mogą być używane w systemach bezpieczeństwa do wykrywania intruzów i śledzenia ich ruchu w nocy lub przy słabym oświetleniu

• rzeczywistość rozszerzona (AR): mogą być wykorzystywane do nakładania wirtualnych obiektów na obraz świata rzeczywistego

• autonomiczne odkurzacze: pomagają robotom odkurzającym w nawigowaniu po pomieszczeniach i omijaniu przeszkód

• rozpoznawanie gestów: mogą być używane do rozpoznawania gestów wykonywanych przez użytkownika

Kamery 3D z triangulacją laserową: to rodzaj kamer 3D, które wykorzystują laser do oświetlania obiektu i pomiaru deformacji wzoru lasera na jego powierzchni. Na podstawie deformacji wzoru kamera może obliczyć kształt i geometrię obiektu.

Zastosowanie kamer 3D z triangulacją laserową

• inżynieria odwrotna: są często używane do inżynierii odwrotnej, czyli tworzenia modeli 3D istniejących obiektów

• kontrola jakości: mogą być używane do kontroli jakości produktów w celu wykrycia wad

• medycyna: mogą być używane do tworzenia modeli 3D organów i tkanek do celów diagnostycznych i chirurgicznych

• prototypowanie: mogą być używane do prototypowania, czyli tworzenia modeli 3D obiektów przed ich wyprodukowaniem

• archeologia: mogą być używane do tworzenia modeli 3D obiektów archeologicznych

Dlaczego rynek kamer wizyjnych 3D tak szybko rośnie?

Podstawą dla szybkiego wzrostu sprzedaży kamer 3D, szczególnie w dłuższej perspektywie, są przewidywane spadki cen wszystkich typów kamer 3D.

To z kolei przełoży się na możliwość modernizacji systemów produkcyjnych z zastosowaniem kamer 3D, które będą zastępować te wolniejsze mniej dokładne systemy 2D. Dość mocny rozwój tego rynku analitycy prognozują w obszarze robotów, w których pojedyncza kamera 3D może wykonywać te same zadania, co kilka kamer 2D, dzięki czemu roboty stają się szybsze i bardziej kompaktowe.

Musimy mieć na uwadze fakt, że rynek kamer 3D stale rośnie, a każdego roku na rynek wchodzi wielu nowych dostawców. To z kolei pozwala na konkurencję cenową, obniżając ceny, tym samym umożliwiając większej liczbie klientów przyjęcie systemów wizyjnych 3D. Walka cenowa szczególnie agresywnie przypada w Chinach, gdzie dostawcy sprzedają produkty po niższych cenach, aby zyskać udział w rynku od zachodnich firm o ugruntowanej pozycji, co w dłuższej perspektywie napędza wzrost.

Autonomiczna jazda, zwłaszcza w przypadku robotów mobilnych, to niezwykle duży obszar wzrostu, w którym dostawcy integrują obecnie jedną (lub więcej) kamer 3D do prowadzenia robota. Kompletacja pojemników, w tym paletyzacja i depaletyzacja, to także jeden z istotnych obszarów rozwoju kamer wizyjnych 3D. Znaczący wzrost sprzedaży robotów kompletujących rok do roku pomaga w szybkim rozwoju rynku kamer 3D.

Więcej informacji znajdziecie w artykule Jonathana Sparkes’a z Interact Analysis: https://interactanalytics.com/insight/3d-cameras-to-drive-machine-vision-market-growth/