近年來，隨著智能制造、工業(yè)4.0和人工智能技術的飛速發(fā)展，3D機器視覺逐漸成為工業(yè)自動化領域的“明星技術”，是眾多行業(yè)智能化變革的關鍵驅動力。它不僅能夠突破傳統(tǒng)2D視覺在深度信息上的局限性，還為復雜場景下的高精度檢測、定位和測量提供了全新解決方案。從工業(yè)制造的精密檢測，到物流倉儲的高效運作，再到醫(yī)療領域的精準診療，3D機器視覺的身影無處不在。

目前，在工業(yè)制造領域，被普遍采用的3D機器視覺的關鍵技術主要有四種：結構光技術、激光線掃技術、飛行時間（ToF）技術以及雙目立體視覺技術。

1、結構光技術：精度至上的“測量大師”

結構光技術是目前應用最廣泛的3D成像方法之一。它通過投影儀將精心設計的條紋、格雷碼等圖案投射到物體表面，這些圖案就像給物體貼上了獨特的“標簽”。隨后，相機從不同角度對物體進行拍攝，獲取被調制后的圖像。系統(tǒng)通過分析投影儀與相機之間的幾何關系以及圖案在物體表面的變形情況，能夠精確計算出物體表面每一個點的三維坐標，精度可達亞毫米級。

 結構光技術工作原理示意圖

2. 激光三角測量技術：快速檢測的“效率先鋒”

激光三角測量技術以激光作為測量的“標尺”。激光束發(fā)射到物體表面，形成一個微小的光點，相機則從與激光束成特定角度的方向對光點進行拍攝。根據(jù)光點在相機成像平面上的位置，結合已知的相機和激光的幾何參數(shù)，利用三角關系可以快速計算出物體表面該點到相機的距離，進而獲取物體的三維信息。這種技術具有測量速度快、精度較高的優(yōu)勢，適合在線檢測和快速掃描。

 激光三角測量技術原理圖

3. 飛行時間（ToF）技術：全面感知的 “智能慧眼”

ToF 技術通過向物體發(fā)射連續(xù)的光脈沖，并接收從物體表面反射回來的光脈沖，根據(jù)光的飛行時間和光速，直接計算出相機與物體之間的距離。這種技術能夠快速獲取大面積的三維數(shù)據(jù)，并且具有很強的實時性，對環(huán)境光的干擾也不敏感。適用于實時性要求高的場景，如機器人導航和動態(tài)物體跟蹤。

飛行時間法技術原理圖

4. 雙目立體視覺：仿生感知的 “立體之眼”

雙目視覺技術模仿人眼的視差原理，通過兩個相機從不同角度拍攝物體，利用視差信息計算物體的三維坐標。這種技術的優(yōu)勢在于原理相對簡單，對環(huán)境的適應性較強，能夠在多種光照條件下工作。比如，在自動駕駛領域，雙目立體視覺系統(tǒng)能夠實時感知車輛周圍的道路狀況、障礙物位置等信息，為車輛的行駛決策提供重要依據(jù)。

 雙目立體視覺技術原理圖

隨著 3D 成像技術的成熟，工業(yè)檢測正從二維平面邁向三維立體時代。然而，單一技術往往受限于場景適應性或成本效率。在此背景下，華漢偉業(yè)推出的 HyperShape 3D視覺系統(tǒng)，不僅在技術上實現(xiàn)了重大突破，更在市場上取得了顯著成就，目前3D市場份額已躋身行業(yè)TOP3。

HyperShape 3D視覺系統(tǒng)通過深度整合核心技術優(yōu)勢，結合自主研發(fā)的AI算法，突破傳統(tǒng)檢測的邊界，多模態(tài)數(shù)據(jù)的高效融合，將3D視覺的精度與速度提升至新高度，成為智能制造升級的核心賦能工具。

1、功能高度集成，一站式滿足多元需求

HyperShape 3D系統(tǒng)高度集成了定位、對位、測量、檢測、識別等多種應用場景所需功能，能一站式滿足不同行業(yè)復雜需求。它具備多相機兼容特性，可依據(jù)應用場景靈活適配不同相機，系統(tǒng)還配備靈活調用的算法工具，更簡單、快速地進行項目方案的開發(fā)。

2、3D與AI融合，提升檢測精度與效率

巧妙融合3D與AI技術，實現(xiàn)分類、分割、目標檢測等功能，實現(xiàn)高精度的數(shù)據(jù)捕捉與分析，同時深度學習進行二次判定，能夠快速適應各種復雜多變的工藝場景變化，極大提升了檢測的準確性與效率。

3、多維度尺寸測量，全場景外觀檢測

可實現(xiàn)1D截面尺寸測量/2D平面尺寸測量/3D空間尺寸測量，針對產品高度圖像，進行高度差、厚度、平面度、平行度等GD&T幾何尺寸公差測量，嚴格把控產品尺寸精度，滿足工業(yè)生產標準。在外觀缺陷檢測上，可在明暗光照下，對外觀、高度外觀及曲面外觀進行全場景檢測，精準識別細微缺陷。

4、圖形化界面引導，簡化操作與配置

HyperShape 3D系統(tǒng)擁有圖形化、引導式界面，簡潔直觀，業(yè)務配置簡單易懂，用戶無需專業(yè)技能，只需三步即可完成設定,快速上手,節(jié)省了大量的培訓與時間成本，助力企業(yè)輕松跨越智能化轉型的門檻。

賦能工業(yè)制造場景深度應用

新能源鋰電：全工序質檢護航升級

HyperShape 3D系統(tǒng)深度賦能鋰電池生產全流程，通過融合3D視覺與AI技術，實現(xiàn)對電芯制造、焊接、封裝等關鍵工序的高精度檢測。其多模態(tài)檢測能力可突破反光、低對比度等干擾，精準識別亞微米級缺陷，有效應對鋰電行業(yè)對工藝穩(wěn)定性和生產效率的嚴苛需求，推動質檢環(huán)節(jié)向智能化、精細化升級。

如，在密封釘焊接質量檢測中，針孔缺陷的檢測是其最大的檢測難點，公司開發(fā)了基于異源數(shù)據(jù)融合的圖像分析技術，通過2D圖像的紋理信息以及3D圖像的形貌特征進行特征抽取，實現(xiàn)異源數(shù)據(jù)的融合，做高級特征映射，實現(xiàn)漏判率0%，誤判率＜0.3%，可識別0.1mm的針孔。這項技術同樣也應用在頂蓋焊焊縫檢測，可以達到過殺率＜1%，漏殺率0%的檢測效果。

汽車三電：高精度檢測驅動安全

HyperShape 3D技術深度融入汽車三電系統(tǒng)，通過高精度3D測量與缺陷檢測技術，解決復雜質檢難題，確保零部件加工精度，優(yōu)化性能，提高生產效率與產品質量，推動汽車制造向“安全 + 智能”雙輪驅動升級。

如，在電機定子 TIG 焊點檢測中，使用3D結構光技術，通過定位工具、塊狀物工具、點到點距離工具等檢測出不良的位置、個數(shù)、面積，可以實現(xiàn)360°全方位檢測測量，保證3D視覺成像效果和細微缺陷的精準識別，同時通過AI的賦能，打通了數(shù)據(jù)從采集、分析到算法沉淀的全鏈路柔性化定制，實現(xiàn)漏判率為0，誤判率≤1%，位置檢測精度可達到±0.1mm。

3C電子：超精密測量實現(xiàn)突破

在消費電子制造中，HyperShape 3D系統(tǒng)對微小零部件進行超精密尺寸測量與外觀缺陷檢測，通過3D成像技術，清晰呈現(xiàn)產品表面的細微劃痕、裂紋等缺陷，為零部件制造提供全維度質量管控，助力消費電子產品在品質與體驗上的雙重突破。

如手機SIM卡槽尺寸測量中，采用HyperShape 3D視覺技術，以微米精度去檢測每一個裝配零部件和組件，生成精細的3D數(shù)據(jù)圖像。通過3D數(shù)據(jù)圖像生成，可以清晰地展示SIM卡槽的各個尺寸參數(shù)，同時，能夠在極短時間內完成多個尺寸的測量，可以確保在不同材質和光照條件下都能獲得清晰的圖像數(shù)據(jù)，深度學習進行圖像二次判定，能夠準確識別微小尺寸參數(shù)，確保測量結果的準確性。

HyperShape 3D視覺系統(tǒng)成功攻克多行業(yè) 3D 視覺技術壁壘，降低了制造業(yè)智能化轉型成本，更通過持續(xù)迭代的算法與硬件創(chuàng)新，推動3D視覺技術向更高精度、更廣場景延伸，推動制造業(yè)從“被動質檢” 轉向“主動工藝優(yōu)化”。華漢偉業(yè)將進一步賦能工業(yè)升級，以“中國智造”的力量，為中國高端制造產業(yè)的全球競爭力注入核心動能。