机器视觉系统中的3D视觉技术主要包括以下几种:
1. 飞行时间法(TOF):利用每个像素对光飞行的时间差来获取物体的深度信息。该方法检测速度快、视野范围较大、工作距离远、价格便宜,但精度相对较低,且易受环境光的干扰。
2. 激光扫描法:通过激光扫描物体表面,根据激光轮廓线的变形来计算轮廓线上各点的3D坐标。这种方法通常用于高精度、稳定性和低温漂移的位移和位置监控应用中,但仅覆盖近距离,对环境光敏感,并且仅限于扫描应用。
3. 立体视觉成像:通过在不同位置拍摄物体的多个图像,然后使用三角测量方法来计算物体表面的3D信息。这种方法需要安装多个摄像机,并需要大量的计算工作来对齐像素信息并提取深度信息。该技术在恶劣或变化的光照条件下效果不佳,且非常取决于物体的反射特性。
4. 结构光法:通过投射具有特定结构模式的光源到物体表面,根据摄像机捕获的物体表面光条纹的模式变形来获取物体表面3D信息。结构光法可以分为点结构光法、线结构光法、多光条结构光法和面结构光法等。这种方法对多路径接口具有鲁棒性,但需要复杂的照相机和透镜与图案投影仪之间精确且稳定的机械对准。
还有一些其他3D视觉技术,如莫尔条纹法、激光散斑法、干涉法、照相测量法、激光跟踪法等,也在机器视觉系统中得到应用。这些技术各有优缺点,选择哪种技术取决于具体的应用场景和需求。