?3D機器視覺(3D Machine Vision)是一種基于光學原理、圖像傳感器與算法,通過獲取目標物體三維空間信息(長度、寬度、高度、體積、位置、姿態) ,實現物體識別、定位、測量、缺陷檢測的技術。那么,在選型3D機器視覺系統時,需重點關注以下性能指標,確保與應用場景的精度、速度需求匹配:
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1. 精度相關指標(核心)
深度精度:系統測量物體實際深度與真實值的偏差,單位通常為 mm 或 μm,是關鍵的指標。
例:工業檢測需 0.01-0.1mm,物流體積測量需 1-5mm,自動駕駛激光雷達需 5-10mm。
重復精度:同一位置多次測量的結果一致性,用標準差(σ)表示,反映系統穩定性。
例:精密測量要求重復精度≤0.005mm,普通分揀要求≤0.1mm。
分辨率:
空間分辨率:點云數據的密度(如 “1024×768 像素”,代表橫向 1024 個點、縱向 768 個點),分辨率越高,物體細節還原越清晰;
深度分辨率:系統能區分的最小深度差異(如 0.001mm),影響微小高度差的檢測能力(如零件表面劃痕)。
2. 速度相關指標
幀率(Frame Rate):系統每秒生成的三維圖像 / 點云數量,單位為 fps(幀 / 秒),決定對動態物體的適配能力。
例:動態抓取需 30-60fps,高速流水線檢測需 100-200fps,靜態測量需 1-10fps。
掃描時間:完成一次完整三維掃描的時間(線激光需考慮移動速度),單位為 ms 或 s。
例:線激光掃描一塊電路板需 10-50ms,面結構光單次采集需 0.1-1ms。
3. 環境與兼容性指標
工作距離:系統能有效測量的 “相機 / 光源到物體” 的距離范圍,分為近距(≤0.5m)、中距(0.5-5m)、遠距(≥5m)。
例:桌面級檢測用近距系統,倉儲體積測量用中距系統,戶外安防用遠距系統。
環境光抗干擾能力:系統在強光(如太陽光)、弱光環境下的精度保持能力,通常用 “最大允許環境光強度”(如 10000lux)表示。
例:戶外場景需選擇抗光干擾能力≥50000lux 的 ToF 系統,室內場景可選結構光系統。
接口與兼容性:支持的通信接口(如 Ethernet、USB3.0、GigE Vision)、數據格式(如 PCL 點云格式、ROS 兼容),決定與自動化系統(如 PLC、機器人)的適配難度。