3D機(jī)器視覺你了解多少 3D視覺的應(yīng)用優(yōu)勢

通常是指2D的視覺系統(tǒng)即通過攝像頭拍到一個平面的照片。然后通過圖像分析或比對來識別物體，能看到物體一個平面上特征，可用于缺失/存在檢測、離散對象分析，圖案對齊、條形碼和光學(xué)字符識別以及基于邊緣檢測的各種二維幾何分析。

由于2D視覺無法獲得物體的空間坐標(biāo)信息，所以不支持與形狀相關(guān)的測量。諸如物體平面度、表面角度、體積或者區(qū)分相同顏色的物體之類的特征或者在具有接觸側(cè)的物體位置之間進(jìn)行區(qū)分，而且2D視覺測量物體的對比度，這意味著特別依賴于光照和顏色/灰度變化，測量精度易受變量照明條件的影響。

因此，隨著現(xiàn)在對精確度和自動化的要求越來越高，3D機(jī)器視覺變得更受歡迎，在許多“痛點(diǎn)型應(yīng)用場景”中大顯身手，成為當(dāng)前“智”造業(yè)最炙手可熱的技術(shù)之一

業(yè)界認(rèn)為2D向3D的轉(zhuǎn)變將成為繼黑白到彩色、低分辨率到高分辨率，靜態(tài)圖像到動態(tài)影像后的第四次革命，3D視覺將是人工智能“開眼看世界”的提供者！

相比2D，3D機(jī)器視覺具有以下優(yōu)點(diǎn)?

①?在線檢測快速移動的目標(biāo)物，獲取形狀和對比度?

②?消除手動檢查帶來的錯誤

③?實現(xiàn)部件和裝配的100％在線質(zhì)量控制

④?最大限度地縮短檢測周期和召回

⑤?最大限度地提高生產(chǎn)質(zhì)量和生產(chǎn)量

⑥?對比度不變，是檢查低對比度物體的理想選擇

⑦?對較小的照明變化或環(huán)境光不敏感

⑧?建立大型物體檢測的多傳感器設(shè)置更簡單

正是因為有這么多的優(yōu)勢

3D機(jī)器視覺在業(yè)界越來越火熱

可是，你對它了解多少呢？

其實，要想真正了解3D視覺，首先得了解3D視覺的測量原理。目前市場上主流的有四種3D視覺技術(shù)。雙目視覺、TOF、結(jié)構(gòu)光和激光三角測量，雙目技術(shù)是目前較為廣泛的3D視覺系統(tǒng)，它的原理就像我們?nèi)说膬芍谎劬Γ?/span>用兩個視點(diǎn)觀察同一景物以獲取在不同視角下的感知圖像，然后通過三角測量原理計算圖像的視差來獲取景物的三維信息。

由于雙目技術(shù)原理簡單，不需要使用特殊的發(fā)射器和接收器，只需要在自然光照下就能獲得三維信息，所以雙目技術(shù)具有系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、實現(xiàn)靈活和成本低的優(yōu)點(diǎn)。適合于制造現(xiàn)場的在線、產(chǎn)品檢測和質(zhì)量控制，不過雙目技術(shù)的劣勢是算法復(fù)雜，計算量大而且光照較暗或者過度曝光的情況下效果差。

第二個技術(shù)是TOF飛行時間法成像技術(shù)TOF是Time Of Flight的簡寫，它的原理通過給目標(biāo)物連續(xù)發(fā)送光脈沖，然后用傳感器接收從物體返回的光，通過探測光脈沖的飛行時間來得到目標(biāo)物距離

TOF的核心部件是光源和感光接收模塊，由于TOF是根據(jù)公式直接輸出深度信息，不需要用類似雙目視覺的算法來計算。所以具有響應(yīng)快、軟件簡單、識別距離遠(yuǎn)的特點(diǎn)，而且由于不需要進(jìn)行灰度圖像的獲取與分析，因此不受外界光源物體表面性質(zhì)影響，不過TOF技術(shù)的缺點(diǎn)是

分辨率低、不能精密成像、而且成本高，由于雙目和TOF都有各自的缺點(diǎn)，所以就有了第三種方式——3D結(jié)構(gòu)光技術(shù)

它通過一個光源投射出一束結(jié)構(gòu)光

這結(jié)構(gòu)光可不是普通的光

而是具備一定結(jié)構(gòu)（比如黑白相間）的光線

打到想要測量的物體上表面

因為物體有不同的形狀

會對這樣的一些條紋或斑點(diǎn)發(fā)生不同的變形

有這樣的變形之后

通過算法可以計算出距離、形狀、尺寸等信息

從而獲得物體的三維圖像?