当今的自动化项目正变得越来越先进。3D 视觉就是相关改进的有力例证。这就是为什么它对于帮助项目达到新高度如此重要，以及多年来该技术如何不断进步以解决以前的缺点并增强当前和未来应用的多功能性。

3D 视觉如何改善自动化

这项技术允许应用程序检测物体，无论其位置如何。无论物品是堆放、装在箱子里还是以其他方式摆放，这些解决方案都推动了工业自动化的发展，使其越来越适用于各种场景。许多此类系统都设置为使其行为类似于人眼，例如包含两个用于处理传入信息的镜头。

现实世界的环境通常并不符合严格的参数。它可能具有不同的纹理、不均匀的物体高度，以及其他很少或永远不会在时间瞬间保持静止的元素。幸运的是，3D 传感可以适应这些差异。它使机器人能够适应非结构化环境并更擅长执行新任务。

计算机视觉系统区分机器人、人和其他物体的能力也至关重要，因为员工通常与各种类型的机器人技术一起工作，以更快地完成工作并减少错误。当自动化机器能够正确感知拥挤环境的具体情况时，这种能力会使整体上更安全。

随着自动化应用变得越来越多样化和先进，人们将继续看到为什么三维计算机视觉对于使它们按预期工作至关重要。公司领导通常会部署智能设备以降低错误率并提高生产率。检测三维物体的机器视觉可以提供这些优势以及更多优势。

部署工业 3D 视觉的常见机器人应用

许多最先进的机器人都具有三维视觉功能，可以增强它们在某些任务中的感知能力。以下是一些潜在应用的示例。

制造业

许多工厂使用自动移动机器人 (AMR) 来应对劳动力短缺的挑战，并减少团队成员从事繁重重复工作的需要。AMR 通常具有机载视觉功能，使机器能够通过识别和绕过障碍物来找到清晰的路径。

卫生保健

改进机器感知能力对于需要超高精度的应用（如机器人手术）也至关重要。一家公司已将这项技术应用于脑部和脊椎手术，让外科医生无需让患者接受辐射即可看到必要的部位。

该系统还可以通过创建与手术相关的身体部位的三维图像画布来改善手术计划。

农业

如果应用于大规模农业，该技术对工业自动化的好处也将显而易见。一些机器人可以专注于成熟的农产品，使整个收获过程更加高效。

研究人员还表示，3D 机器视觉解决方案可以帮助奶农评估牛的身体成分。进行此类评估对于保持奶牛泌乳、帮助其怀孕以及减少代谢疾病至关重要。

食品和饮料

食品和饮料公司使用计算机视觉检测系统来检查从酸奶到披萨面团的所有产品。此类应用可以大大加快质量控制。

然而，计划使用它的人必须意识到，来自太阳或头顶人造光源的环境光可能会影响这些检查的质量和一致性。因此，了解如何维护环境以获得最佳结果至关重要。

后勤

考虑到包裹的形状和尺寸各不相同，物流公司开始利用 3D 机器视觉来提高生产力也就不足为奇了。DHL 就是这样一个品牌。

该公司最近投资了用于卸垛的机器人。除了提高工作流程效率外，决策者还认为机器人应用将提高工人的安全性。

零售

不久前，零售员工还通过人工检查库存来判断某些产品的销售速度以及何时补充货架。这种情况在一定程度上仍然存在，但现在许多零售品牌都让配备 3D 机器视觉的机器人来执行这项任务。在 ShopRite 等一些杂货零售商，机器人每天最多会在货架上巡视三次，检查产品状态。这些高科技机器还可以检测出物品是否摆放错了位置。

3D 视觉技术的进步助力解决自动化挑战

上述示例展示了 3D 传感如何帮助各行各业获得令人印象深刻的结果并解决痛点。技术的改进也使得部署机器人执行各种任务变得更加容易，而这些任务对于 2D 系统来说过于复杂，无法很好地完成。例如从堆中拾取零件。

三维视觉系统通常是更合适的选择，因为二维视觉系统不提供深度信息，因此它们仅适用于需要在 X 和 Y 轴上捕获物体的简单应用。此类应用的示例包括条形码读取、字符识别、尺寸检查或标签验证。三维机器视觉系统可以实现更复杂的机器人任务，因为它们可以提供具有精确 X、Y 和 Z 坐标的三维点云。

使用机器人进行箱内拾取任务时也会出现挑战，因为这些容器内的产品位置可能会有所不同。有时，物品的位置是有结构的，例如它们是否堆叠或排成一排。然而，也存在产品在箱内重叠甚至缠绕在一起的情况。幸运的是，最先进的机器视觉系统可以毫无问题地处理这种情况。

并行结构光技术使更好的工业自动化成为可能

Photoneo 还拥有一种新颖的并行结构光技术，为其 3D 相机MotionCam-3D提供支持。传统的区域传感技术无法处理移动 3D 场景的捕捉和扫描，并且会产生不必要的模糊和伪影。

它依靠快照系统在单个曝光窗口内构建多个虚拟图像。这种方法可以提供高分辨率、准确的结果。MotionCam-3D 可以扫描速度高达 144 公里/小时的动态场景。或者，公司可以将其用于静态场景。现在，相机的功能已得到扩展，还可以提供颜色信息。

三维计算机视觉支持自动化

这些例子表明，各行各业的决策者都应该认真考虑探索 3D 视觉如何支持他们实现特定流程自动化的意图。实施这项技术需要时间和精力，但通常是值得的。

关于作者

Emily Newton，《Revolutionized》主编

工业记者 ||网站

Emily Newton 是一名工业记者，拥有超过五年的制造业报道经验。

作为Revolutionized的主编，她还报道物流和工程等其他工业领域的趋势。