3D成像技術(shù)在幾十年前就出現(xiàn)了，但第一個(gè)產(chǎn)品直到2000年代才商業(yè)化，當(dāng)時(shí)許多大型電影公司使用最新的高清視頻攝像機(jī)，以3D形式發(fā)行電影。此后，該領(lǐng)域在速度、精度和3D成像分辨率方面都有了飛躍式的發(fā)展，不僅是在消費(fèi)市場(chǎng)，在機(jī)器視覺(jué)行業(yè)也得到了廣泛的應(yīng)用。

隨著工業(yè)4.0革命的到來(lái)，由于2D視覺(jué)在復(fù)雜物體識(shí)別、尺寸標(biāo)注的精度和距離測(cè)量方面的局限性，以及人類/機(jī)器人交互等復(fù)雜情況下的局限性，3D視覺(jué)的需求正在增加。

3D視覺(jué)增強(qiáng)了工廠自動(dòng)化市場(chǎng)中機(jī)器人/機(jī)器系統(tǒng)的自主性和有效性，因?yàn)檫@對(duì)于更高精度的質(zhì)量檢測(cè)、逆向工程等2D視覺(jué)受限的應(yīng)用至關(guān)重要。此外，視覺(jué)系統(tǒng)引導(dǎo)機(jī)器人的使用正在增長(zhǎng)，需要3D視覺(jué)來(lái)實(shí)現(xiàn)更好的遠(yuǎn)程引導(dǎo)、障礙識(shí)別和精確移動(dòng)。

3D視覺(jué)還使用了能預(yù)防和解決危險(xiǎn)情況的系統(tǒng)，以及能夠計(jì)數(shù)和區(qū)分人與機(jī)器人或物體的監(jiān)視系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)在密集的人機(jī)交互中保護(hù)工廠工人的安全。

3D視覺(jué)正在影響社會(huì)，因?yàn)樗軌驗(yàn)樽罱K用戶提供更安全、性能更好和更有效的輔助系統(tǒng)。例如，3D視覺(jué)是自動(dòng)駕駛汽車、協(xié)作機(jī)器人等高級(jí)汽車輔助驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的推動(dòng)因素。

在條形碼掃描和OCR等領(lǐng)域，2D成像仍然存在。它在工廠和倉(cāng)庫(kù)中發(fā)揮著不可或缺的作用，在這些地方，得益于區(qū)塊鏈的采用以及推動(dòng)著物流中心和運(yùn)輸實(shí)現(xiàn)驚人增長(zhǎng)的電子商務(wù)繁榮，其使用正在上升。Teledyne e2v公司擁有專門用于代碼掃描的獨(dú)特2D成像產(chǎn)品，如Topaz傳感器系列，具有實(shí)現(xiàn)高掃描速率和可靠性的性能與特點(diǎn)。

為了獲得3D圖像，存在多種技術(shù)和方法。主要有：

● 立體視覺(jué) - 使用兩個(gè)安裝在物體不同視角的攝像頭，采用校準(zhǔn)技術(shù)對(duì)齊攝像頭之間的像素信息并提取深度信息。這類似于我們的大腦進(jìn)行視覺(jué)距離測(cè)量的工作方式

● 結(jié)構(gòu)光 - 一個(gè)已知的光圖案被投射到一個(gè)物體上，深度信息通過(guò)該圖案在物體上的形變方式來(lái)計(jì)算

● 激光三角測(cè)量 - 激光三角測(cè)量系統(tǒng)通過(guò)將相機(jī)與激光源配對(duì)來(lái)實(shí)現(xiàn)三維測(cè)量。由于已知激光和相機(jī)之間的角偏移，該系統(tǒng)使用三角函數(shù)測(cè)量激光線的幾何偏移（其值與物體的高度有關(guān)）。該技術(shù)基于對(duì)物體的掃描。

● 飛行時(shí)間 - 光源與圖像傳感器同步，根據(jù)光脈沖與反射回傳感器的光之間的時(shí)間計(jì)算距離。

每種技術(shù)都有其優(yōu)缺點(diǎn)，因此，取決于目標(biāo)應(yīng)用（特別是距離范圍和深度精度要求），有些技術(shù)比其他技術(shù)更適合。表1中進(jìn)行了相對(duì)比較。

雖然它仍然代表著工廠自動(dòng)化和倉(cāng)庫(kù)視覺(jué)系統(tǒng)的一小部分，但目前越來(lái)越多的3D系統(tǒng)使用都是基于3D立體視覺(jué)、結(jié)構(gòu)光相機(jī)或激光位移的基礎(chǔ)。這些系統(tǒng)在固定的工作距離下工作，需要對(duì)特定的檢測(cè)區(qū)域進(jìn)行大量校準(zhǔn)工作。飛行時(shí)間系統(tǒng)克服了這些挑戰(zhàn)，從應(yīng)用的角度提供更多靈活性，但其中大部分仍然受到圖像分辨率的限制。

Teledyne e2v在機(jī)器視覺(jué)方面底蘊(yùn)深厚，包括在線掃描相機(jī)和區(qū)域掃描傳感器，現(xiàn)在已經(jīng)建立了一個(gè)專門用于3D成像的獨(dú)特平臺(tái)。這將支持最新的工業(yè)應(yīng)用，如視覺(jué)引導(dǎo)機(jī)器人、物流自動(dòng)化引導(dǎo)車輛 （AGV）、工廠監(jiān)控和安全、手持掃描儀和戶外應(yīng)用。Teledyne e2v旨在基于多種3D技術(shù)提供始終如一的產(chǎn)品，滿足客戶的應(yīng)用需求。