在工厂流水线上,机器视觉系统正替代人眼完成精密检测。当一块电路板飞驰而过时,2D视觉能快速识别表面的标签是否歪斜,而3D视觉能穿透表象,发现芯片引脚是否因热胀冷缩产生了0.1毫米的形变,这背后藏着工业检测升级的密码。下面就带为大家解析一下机器视觉中2D与3D区别。
一、2D机器视觉:平面世界的“老师傅”
2D视觉就像给机器装上了一双“平面眼睛”,通过摄像头捕捉物体的灰度或彩色图像,像人类用手机拍照一样记录二维信息。这项技术早在上世纪90年代就已成熟,至今仍是工业检测的“主力军”。
2D视觉核心技能
表面检测:能识别标签上的条形码、字符是否清晰,就像检查手机贴膜是否有气泡
边缘定位:通过算法计算产品轮廓,判断尺寸是否达标,比如检测手机边框是否等宽
图案匹配:快速比对产品与标准模板的差异
与3D视觉相比,2D视觉系统具有显著的成本优势:一套标准2D视觉方案的价格仅为3D系统的20-30%,且部署周期更短。
二、3D机器视觉:立体世界的“透视眼”
如果说2D视觉是“平面画家”,3D视觉就是“雕塑家”。它通过激光、结构光或双目成像技术,为物体构建三维模型,能捕捉到连人眼都难以察觉的细节。
四大核心技术
双目视觉:模仿人类双眼,用两个摄像头拍摄物体,通过三角测量计算深度
结构光:投射激光条纹到物体表面,变形后的光纹能精准还原三维形貌
激光三角测量:用激光扫描物体表面,通过反射光的位置变化计算高度
TOF:飞行时间,发射脉冲光并计算反射时间,直接得出距离
3D视觉能穿透表象,检测手机玻璃背板的弧度是否超标,甚至发现透明胶水中的气泡;在强光或黑暗环境中依然稳定,多个3D摄像头拼接数据,可扫描卡车框架等大型物体。
三、2D领域的典型应用案例
丝印类应用:采用多相机协同定位技术,综合处理目标物特征信息,引导网版与待印物品对齐,达成±0.1mm至±0.02mm的印刷精度。双翌的MasterAlign视觉系统通过实时图像捕捉与算法补偿,将布料丝印精度提升至±0.05mm以内。
SMT缺漏检测:针对PCB板上密密麻麻的元件,双翌的VisionBeaver视觉系统通过高分辨率工业相机和先进图像处理软件,精准识别缺件、错件等问题,检测准确率高达99.5%。
螺丝行业应用:通过高分辨率工业相机与专业光学成像系统,精准捕捉边缘特征、定位孔及标识符号,实现像素级识别。计算完成后,系统实时将数据传输至设备,驱动机械臂调整批头位置与角度,确保螺丝精确锁入微小且密集的孔位中。
对位贴合应用:通过高分辨率成像设备捕捉待贴合物体的特征标记(如Mark点),实现全贴合工艺的像素级对位,对位贴合精度稳定在±10μm以内。广泛应用于FPC、软硬结合板、柔性触摸屏等软对硬、软对软的贴合应用
2D与3D视觉的选择,本质上是“性价比”与“精度需求”的平衡。对于大多数企业而言,2D视觉以其低成本、高成熟度的优势,仍是工业检测的“性价比之王”;而3D视觉则像一把“立体手术刀”,在需要深度信息的场景中精准补位。双翌视觉系统,凭借其在2D领域的深厚积累和3D领域的创新布局,正成为工业检测的“全能搭档”,助力企业实现从“制造”到“智造”的跨越。