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揭秘2D與3D機器視覺技術

揭秘2D與3D機器視覺技術

2025/8/1 17:47:49

在工廠流水線上,機器視覺系統正替代人眼完成精密檢測。當一塊電路板飛馳而過時,2D視覺能快速識別表面的標簽是否歪斜,而3D視覺能穿透表象,發現芯片引腳是否因熱脹冷縮產生了0.1毫米的形變,這背后藏著工業檢測升級的密碼。下面就帶為大家解析一下機器視覺中2D與3D區別。

 

一、2D機器視覺:平面世界的“老師傅”

2D視覺就像給機器裝上了一雙“平面眼睛”,通過攝像頭捕捉物體的灰度或彩色圖像,像人類用手機拍照一樣記錄二維信息。這項技術早在上世紀90年代就已成熟,至今仍是工業檢測的“主力軍”。

2D視覺核心技能

表面檢測:能識別標簽上的條形碼、字符是否清晰,就像檢查手機貼膜是否有氣泡

邊緣定位:通過算法計算產品輪廓,判斷尺寸是否達標,比如檢測手機邊框是否等寬

圖案匹配:快速比對產品與標準模板的差異

與3D視覺相比,2D視覺系統具有顯著的成本優勢:一套標準2D視覺方案的價格僅為3D系統的20-30%,且部署周期更短。

 

二、3D機器視覺:立體世界的“透視眼”

如果說2D視覺是“平面畫家”,3D視覺就是“雕塑家”。它通過激光、結構光或雙目成像技術,為物體構建三維模型,能捕捉到連人眼都難以察覺的細節。

四大核心技術

雙目視覺:模仿人類雙眼,用兩個攝像頭拍攝物體,通過三角測量計算深度

結構光:投射激光條紋到物體表面,變形后的光紋能精準還原三維形貌

激光三角測量:用激光掃描物體表面,通過反射光的位置變化計算高度

TOF:飛行時間,發射脈沖光并計算反射時間,直接得出距離

3D視覺能穿透表象,檢測手機玻璃背板的弧度是否超標,甚至發現透明膠水中的氣泡;在強光或黑暗環境中依然穩定,多個3D攝像頭拼接數據,可掃描卡車框架等大型物體。

 

三、2D領域的典型應用案例

絲印類應用:采用多相機協同定位技術,綜合處理目標物特征信息,引導網版與待印物品對齊,達成±0.1mm至±0.02mm的印刷精度。雙翌的MasterAlign視覺系統通過實時圖像捕捉與算法補償,將布料絲印精度提升至±0.05mm以內。

 

SMT缺漏檢測:針對PCB板上密密麻麻的元件,雙翌的VisionBeaver視覺系統通過高分辨率工業相機和先進圖像處理軟件,精準識別缺件、錯件等問題,檢測準確率高達99.5%。

 

螺絲行業應用:通過高分辨率工業相機與專業光學成像系統,精準捕捉邊緣特征、定位孔及標識符號,實現像素級識別。計算完成后,系統實時將數據傳輸至設備,驅動機械臂調整批頭位置與角度,確保螺絲精確鎖入微小且密集的孔位中。

 

對位貼合應用:通過高分辨率成像設備捕捉待貼合物體的特征標記(如Mark點),實現全貼合工藝的像素級對位,對位貼合精度穩定在±10μm以內。廣泛應用于FPC、軟硬結合板、柔性觸摸屏等軟對硬、軟對軟的貼合應用

 

2D與3D視覺的選擇,本質上是“性價比”與“精度需求”的平衡。對于大多數企業而言,2D視覺以其低成本、高成熟度的優勢,仍是工業檢測的“性價比之王”;而3D視覺則像一把“立體手術刀”,在需要深度信息的場景中精準補位。雙翌視覺系統,憑借其在2D領域的深厚積累和3D領域的創新布局,正成為工業檢測的“全能搭檔”,助力企業實現從“制造”到“智造”的跨越。

審核編輯(
王靜
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