关于三维(3D)机器视觉解决方案的二三事


①、什么是三维测量?
区别于常见的二维测量,三维测量即可得到被测物体的长宽高这三个维度所携带的信息,相比较于常见的二维测量,三维测量在识别被测物体如孔洞深度或者轮廓检测时,往往比二维测量由更加准确的精度以及更加直观的检测结果。

 

②、三维测量的原理:
三维测量的方法有很多,例如双目视觉法、TOF飞行时间法、光场成像法、结构光3D成像以及激光三角法等等,基于成本和检测精度以及技术成熟性而言,激光三角法是现阶段机器视觉检测的最常用方法,其原理如下:

上图是比较简单的激光三角法示例,当被测物体距离激光具有不同物距例如A和B,其之间的物距之差为X,激光照射在物体上反射回的光线,通过透镜组打在相机的sensor上,由于位移之差X的存在,在相机sensor也会出现一个Y值的偏移,通过标定之后,即可以通过提取激光在sensor上不同的成像位置推算出x的大小,即物体的深度信息。

 

③、三维测量的好处
相比较于传统的二维测量,三维测量主要具备以下几条优点
(1)可以实时获得图像的三维信息,不需要进行额外计算
(2)对于二维检测而言,某些缺陷并不能被很好的识别,但使用二维测量,可以很明显地提取到一些二维图像显示不出的缺陷,提高识别的准确性
(3)不受被测物表面纹理和材质影响,具有高可靠性