隨著技術(shù)創(chuàng)新以前所未有的速度發(fā)展，許多曾經(jīng)昂貴的技術(shù)正在以更低的成本制造出來(lái)。在3D機(jī)器視覺(jué)領(lǐng)域，這一點(diǎn)更為真實(shí)。雖然機(jī)器視覺(jué)不是新技術(shù)的發(fā)展，但更便宜的3D成像相機(jī)和傳感器的出現(xiàn)成為該技術(shù)的一系列新應(yīng)用的催化劑。

下面我們將了解3D機(jī)器視覺(jué)是什么以及它是如何工作的，以及這些機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)所具有的一些不同應(yīng)用。 

什么是3D機(jī)器視覺(jué)

那么什么是3D機(jī)器視覺(jué)？它究竟是如何工作的？3D機(jī)器視覺(jué)可以粗略地定義為允許3D對(duì)象或表面的三維測(cè)量或檢查的技術(shù)。有幾種不同的方式可以實(shí)現(xiàn)。

激光輪廓分析：激光輪廓分析是最受歡迎的3D成像技術(shù)之一。被測(cè)物體通過(guò)激光束移動(dòng)，因?yàn)橐砸阎嵌榷ㄎ坏南鄼C(jī)記錄當(dāng)物體穿過(guò)它時(shí)激光器的變化輪廓。這種配置在工廠生產(chǎn)地板或包裝線上特別受歡迎，因?yàn)樗蕾囉谙鄬?duì)于激光器移動(dòng)的物體，這意味著它非常適合于傳送帶上的產(chǎn)品。

立體成像：另一種流行的3D成像技術(shù)是立體成像，其中兩個(gè)相機(jī)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(shù)也允許在測(cè)量和記錄時(shí)物體的移動(dòng)。使用隨機(jī)靜態(tài)照明圖案還可以為普通表面和沒(méi)有自然邊緣的對(duì)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(cè)量的整個(gè)表面區(qū)域上。然后通過(guò)垂直于被測(cè)物體定位的攝像機(jī)記錄圖像。所創(chuàng)建的點(diǎn)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(gè)數(shù)量級(jí)。條紋投影也更具可擴(kuò)展性，測(cè)量區(qū)域范圍從1毫米到超過(guò)1米。

飛行時(shí)間：飛行時(shí)間法測(cè)量光脈沖到達(dá)被測(cè)物體然后返回的時(shí)間。測(cè)量每個(gè)圖像點(diǎn)所花費(fèi)的時(shí)間將根據(jù)對(duì)象的大小和深度而變化，因此每個(gè)點(diǎn)將在測(cè)量時(shí)提供該信息。

3D機(jī)器視覺(jué)的應(yīng)用

現(xiàn)在我們已經(jīng)研究了計(jì)算3D圖像的各種方式，我們可以開始研究不同角色和行業(yè)中3D機(jī)器視覺(jué)的各種應(yīng)用。如前所述，機(jī)器視覺(jué)不是新概念，已經(jīng)成為現(xiàn)代時(shí)代的必備技術(shù)。然而，近年來(lái)，技術(shù)進(jìn)步和3D成像系統(tǒng)的減少意味著3D機(jī)器視覺(jué)的采用和發(fā)展的增加，并且已經(jīng)在許多行業(yè)中以各種角色實(shí)現(xiàn)這些系統(tǒng)?，F(xiàn)在讓我們來(lái)看看其中的一些應(yīng)用程序。

機(jī)器人引導(dǎo)和自動(dòng)化：3D機(jī)器視覺(jué)最明顯的應(yīng)用之一是機(jī)器人引導(dǎo)和自動(dòng)化。例如，汽車制造商使用自動(dòng)機(jī)械臂的軍隊(duì)來(lái)制造他們的零件和車輛。三維圖像使這些機(jī)器人能夠更精確地執(zhí)行，并在構(gòu)建零件或車輛時(shí)處理精確的制造計(jì)算和運(yùn)動(dòng)。通常，由于健康和安全程序，這些機(jī)器人被密封遠(yuǎn)離人類工作人員，然而，3D機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)最終可以允許機(jī)器人檢測(cè)人類存在并計(jì)算它們周圍最安全的運(yùn)動(dòng)。

質(zhì)量控制和檢驗(yàn)：質(zhì)量控制（QC）和檢驗(yàn)是許多組織正在利用的3D機(jī)器學(xué)習(xí)的另一個(gè)應(yīng)用。配備視覺(jué)的機(jī)器能夠識(shí)別產(chǎn)品或物體中的異?；蛉毕?，并將其標(biāo)記為不符合某些質(zhì)量保證規(guī)范。3D機(jī)器視覺(jué)也可以應(yīng)用于車輛并有助于促進(jìn)預(yù)測(cè)性維護(hù)工作。

映射：3D映射用于各種不同的行業(yè)。從建筑和制造到地質(zhì)和天文學(xué)，3D地圖不僅幫助我們建造更好的住宅和產(chǎn)品，而且還揭示了我們未映射的海洋和我們都曾經(jīng)訪問(wèn)過(guò)的天體鄰居的秘密。目前，3D地圖主要用于幫助自動(dòng)化和機(jī)器管理系統(tǒng)收集有關(guān)某個(gè)區(qū)域或物體的空間和深度信息，但是，未來(lái)它可以被自主機(jī)器人用于繪制未開發(fā)的地形或空間轉(zhuǎn)換為人類探險(xiǎn)家的高度詳細(xì)的3D地圖。