在“智能制造”的概念提出后，作為人工智能一個(gè)重要的分支“機(jī)器視覺(jué)”已經(jīng)成為當(dāng)下炙手可熱的技術(shù)之一。在制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)、新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展的過(guò)程中，中國(guó)市場(chǎng)釋放出驚人的機(jī)器視覺(jué)技術(shù)及產(chǎn)品需求，為本土機(jī)器視覺(jué)行業(yè)的成長(zhǎng)提供了關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)力。

在工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用中，機(jī)器視覺(jué)一般由工業(yè)光源、圖像采集單元、圖像處理單元、圖像處理軟件及網(wǎng)絡(luò)通訊裝置等構(gòu)成。在自動(dòng)化工業(yè)質(zhì)量控制和在線檢測(cè)領(lǐng)域，2d和3d技術(shù)都具備及其重要的作用。如何將兩者結(jié)合起來(lái)創(chuàng)建一個(gè)更可靠、高效的機(jī)器視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng)，首先要認(rèn)識(shí)兩者的各自優(yōu)勢(shì)和應(yīng)用場(chǎng)景。

一、2d視覺(jué)

早在機(jī)器視覺(jué)概念被提出的時(shí)候，2d視覺(jué)技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。

2d視覺(jué)技術(shù)原理是根據(jù)灰度及對(duì)比度來(lái)進(jìn)行參考檢測(cè)，其主要功能是：定位、檢測(cè)、測(cè)量、識(shí)別。當(dāng)前，2d機(jī)器視覺(jué)已經(jīng)部署了幾十年，在某些應(yīng)用場(chǎng)景下表現(xiàn)出色，具體可分為以下幾項(xiàng)應(yīng)用：

1、二維特征和位置的檢測(cè)

2、二維尺寸檢查

3、條碼讀取

4、字符識(shí)別

5、標(biāo)簽檢測(cè)

6、某些質(zhì)量檢驗(yàn)流程

7、監(jiān)視和對(duì)象跟蹤

8、有無(wú)檢測(cè)等

在很多應(yīng)用場(chǎng)景中，2d視覺(jué)存在一些限制。

由于2d視覺(jué)無(wú)法獲得物體的空間坐標(biāo)信息，故而不支持與形狀相關(guān)的測(cè)量，諸如：物體平面度、表面角度、體積，或區(qū)分相同顏色物體之類的特征，亦或是在具有接觸側(cè)的物體位置之間進(jìn)行區(qū)分。

因此，對(duì)于對(duì)精確度和自動(dòng)化的要求更高的檢測(cè)要求，3d機(jī)器視覺(jué)表現(xiàn)了它在視覺(jué)檢測(cè)上獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。

二、3d視覺(jué)

3d視覺(jué)比2d視覺(jué)處理具備更高的計(jì)算要求。 3d機(jī)器視覺(jué)的圖像檢測(cè)更接近于人類的眼睛，能夠借助數(shù)字化3d掃描數(shù)據(jù)，提取一個(gè)物體的尺寸，包括：表面積、體積和形體尺寸。

相比2d機(jī)器視覺(jué)，3d機(jī)器視覺(jué)具有以下幾項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)：

① 在線檢測(cè)快速移動(dòng)的目標(biāo)物，獲取形狀和對(duì)比度

② 消除手動(dòng)檢查帶來(lái)的錯(cuò)誤

③ 實(shí)現(xiàn)部件和裝配的100%在線質(zhì)量控制

④ 最大限度地縮短檢測(cè)周期和召回

⑤ 最大限度地提高生產(chǎn)質(zhì)量和生產(chǎn)量

⑥ 對(duì)比度不變，是檢查低對(duì)比度物體的理想選擇

⑦ 對(duì)較小的照明變化或環(huán)境光不敏感

⑧ 建立大型物體檢測(cè)的多傳感器設(shè)置更簡(jiǎn)單

目前3d機(jī)器視覺(jué)大多用于3c消費(fèi)電子、新能源行業(yè)、汽車制造、電子組件和醫(yī)藥產(chǎn)品的檢測(cè)。它能有效提高合格產(chǎn)品的生產(chǎn)能力，提升產(chǎn)品良率，從而減少原材料浪費(fèi)、節(jié)約生產(chǎn)成本。

當(dāng)前，3d 視覺(jué)系統(tǒng)可應(yīng)用于多種工業(yè)化場(chǎng)景以及 2d 視覺(jué)系統(tǒng)無(wú)法提供應(yīng)用所需的性能的場(chǎng)景。

例如 :

1、機(jī)器人引導(dǎo)和表面跟蹤

2、用于放置、包裝或組裝的料箱揀選

3、對(duì)象掃描和數(shù)字化構(gòu)建

4、厚度、高度和體積測(cè)量

5、尺寸標(biāo)注和空間管理

6、測(cè)量形狀，孔，角度和曲面

7、檢測(cè)表面或裝配缺陷

8、相對(duì)3d cad模型的質(zhì)量控制和驗(yàn)證

在3d視覺(jué)興起之后，選擇2d視覺(jué)還是3d視覺(jué)，成為大家共性困擾的問(wèn)題。那么在不同場(chǎng)景下，如何選擇2d視覺(jué)系統(tǒng)和3d視覺(jué)系統(tǒng)呢?

如果要測(cè)量某些物體的相對(duì)尺寸比例，2d視覺(jué)完全可以勝任，但如果需要測(cè)量物體的絕對(duì)幾何尺寸，則3d視覺(jué)將是唯一選項(xiàng);在工業(yè)自動(dòng)化中，若能夠保證目標(biāo)物體的有序平鋪，2d視覺(jué)通常能夠做得又快又好又經(jīng)濟(jì)，但如果目標(biāo)物體是無(wú)序的話，則必須有3d視覺(jué)的優(yōu)勢(shì)加持。

在未來(lái)工廠的應(yīng)用中，2d相較于3d成本更加低，在一些識(shí)別類檢測(cè)中，2d依然有強(qiáng)大的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，3d視覺(jué)不一定能夠解決所有的問(wèn)題，根據(jù)性價(jià)比最優(yōu)的原則，2d視覺(jué)與3d視覺(jué)結(jié)合使用會(huì)是比較完美的解決方案。

深圳市華漢偉業(yè)科技有限公司有著多年的機(jī)器視覺(jué)行業(yè)經(jīng)驗(yàn)，在機(jī)器視覺(jué)的應(yīng)用領(lǐng)域上有著不少成功的案例和解決方案。華漢偉業(yè)一直以來(lái)致力于機(jī)器視覺(jué)產(chǎn)品的生產(chǎn)、開(kāi)發(fā)、應(yīng)用以及銷售，為客戶提供整體機(jī)器視覺(jué)解決方案及服務(wù)，把機(jī)器視覺(jué)技術(shù)應(yīng)用到智能生產(chǎn)中，公司主要視覺(jué)產(chǎn)品有innovision 2d標(biāo)準(zhǔn)視覺(jué)系統(tǒng)、hypershape3d 檢測(cè)軟件系統(tǒng)、aidi suite 深度學(xué)習(xí)系統(tǒng)。

在給客戶定制解決方案的過(guò)程中，針對(duì)客戶的實(shí)際的情況，可采用2d與3d結(jié)合的方案，以客戶為中心，柔性化定制成本最優(yōu)，性價(jià)比最高的解決方案。

例如，在卷繞方殼電池的制作工藝中，在進(jìn)行轉(zhuǎn)接片激光焊接機(jī)—焊印缺陷檢測(cè)中：

針對(duì)于轉(zhuǎn)接片焊后毛刺、爆點(diǎn)、縫凸起、爆點(diǎn)缺陷、凹坑缺陷等，采用華漢hypershape 3d檢測(cè)軟件，用基準(zhǔn)面強(qiáng)調(diào)將高度圖像上的爆點(diǎn)缺陷強(qiáng)調(diào)凸顯出來(lái)，采用瑕疵檢測(cè)工具檢出缺陷，可穩(wěn)定識(shí)別，精確度高，節(jié)省大量的人力和物力。

針對(duì)于轉(zhuǎn)接片焊縫間距、焊縫寬度、焊縫尺寸、斷焊等缺陷，則采用華漢innovison 2d檢測(cè)軟件;用兩直線距離檢測(cè)焊線間距，用塊狀物工具檢測(cè)焊縫長(zhǎng)度，使用塊狀物或瑕疵檢測(cè)工具，根據(jù)圖像特征差異檢測(cè)焊縫爆點(diǎn)斷焊等焊接缺陷，定制化解決方案，可實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定測(cè)量;檢測(cè)時(shí)間：<0.5s，定位/檢測(cè)精度：±0.05mm，精準(zhǔn)度高，有點(diǎn)檢測(cè)產(chǎn)品質(zhì)量。

當(dāng)下，工業(yè)自動(dòng)化、智能化已經(jīng)是大勢(shì)所趨，華漢偉業(yè)始終聚焦“智能制造行業(yè)”技術(shù)、產(chǎn)品和解決方案創(chuàng)新，為客戶解決問(wèn)題，持續(xù)在產(chǎn)品的研發(fā)與創(chuàng)新，個(gè)性化定制解決方案以及本土化服務(wù)能力上優(yōu)先發(fā)力，協(xié)助客戶產(chǎn)能及生產(chǎn)效率的提升，致力于為客戶尋找成本最優(yōu)的解決方案。