隨著技術創新以前所未有的速度發展，許多曾經昂貴的技術正在以更低的成本制造出來。在3D機器視覺領域，這一點更為真實。雖然機器視覺不是新技術的發展，但更便宜的3D成像相機和傳感器的出現成為該技術的一系列新應用的催化劑。

下面我們將了解3D機器視覺是什么以及它是如何工作的，以及這些機器視覺系統所具有的一些不同應用。 

什么是3D機器視覺

那么什么是3D機器視覺？它究竟是如何工作的？3D機器視覺可以粗略地定義為允許3D對象或表面的三維測量或檢查的技術。有幾種不同的方式可以實現。

激光輪廓分析：激光輪廓分析是最受歡迎的3D成像技術之一。被測物體通過激光束移動，因為以已知角度定位的相機記錄當物體穿過它時激光器的變化輪廓。這種配置在工廠生產地板或包裝線上特別受歡迎，因為它依賴于相對于激光器移動的物體，這意味著它非常適合于傳送帶上的產品。

立體成像：另一種流行的3D成像技術是立體成像，其中兩個相機用于記錄物體的2D圖像，然后可以將其三角化并制成3D圖像。與激光輪廓分析一樣，這種技術也允許在測量和記錄時物體的移動。使用隨機靜態照明圖案還可以為普通表面和沒有自然邊緣的對象提供任意紋理，這是許多立體重建算法所需要的。

條紋投影：在條紋投影中，條紋圖案投影到待測量的整個表面區域上。然后通過垂直于被測物體定位的攝像機記錄圖像。所創建的點云能夠使高度分辨率比激光分析方法能夠提供的高出兩個數量級。條紋投影也更具可擴展性，測量區域范圍從1毫米到超過1米。

飛行時間：飛行時間法測量光脈沖到達被測物體然后返回的時間。測量每個圖像點所花費的時間將根據對象的大小和深度而變化，因此每個點將在測量時提供該信息。

3D機器視覺的應用

現在我們已經研究了計算3D圖像的各種方式，我們可以開始研究不同角色和行業中3D機器視覺的各種應用。如前所述，機器視覺不是新概念，已經成為現代時代的必備技術。然而，近年來，技術進步和3D成像系統的減少意味著3D機器視覺的采用和發展的增加，并且已經在許多行業中以各種角色實現這些系統。現在讓我們來看看其中的一些應用程序。

機器人引導和自動化：3D機器視覺最明顯的應用之一是機器人引導和自動化。例如，汽車制造商使用自動機械臂的軍隊來制造他們的零件和車輛。三維圖像使這些機器人能夠更精確地執行，并在構建零件或車輛時處理精確的制造計算和運動。通常，由于健康和安全程序，這些機器人被密封遠離人類工作人員，然而，3D機器視覺系統最終可以允許機器人檢測人類存在并計算它們周圍最安全的運動。

質量控制和檢驗：質量控制（QC）和檢驗是許多組織正在利用的3D機器學習的另一個應用。配備視覺的機器能夠識別產品或物體中的異常或缺陷，并將其標記為不符合某些質量保證規范。3D機器視覺也可以應用于車輛并有助于促進預測性維護工作。

映射：3D映射用于各種不同的行業。從建筑和制造到地質和天文學，3D地圖不僅幫助我們建造更好的住宅和產品，而且還揭示了我們未映射的海洋和我們都曾經訪問過的天體鄰居的秘密。目前，3D地圖主要用于幫助自動化和機器管理系統收集有關某個區域或物體的空間和深度信息，但是，未來它可以被自主機器人用于繪制未開發的地形或空間轉換為人類探險家的高度詳細的3D地圖。