工業(yè)4.0風(fēng)潮的興起,對(duì)制造系統(tǒng)在保證質(zhì)量的前提下的生產(chǎn)效率、生產(chǎn)速度、生產(chǎn)靈活性提出了新的要求,這也帶動(dòng)了在制造系統(tǒng)中對(duì)機(jī)器視覺(jué)設(shè)備需求大幅增溫;從技術(shù)的角度,低速低精度低效率的離線檢測(cè)向在線高速高精高效率的可視化檢測(cè)轉(zhuǎn)化則是低端領(lǐng)域?qū)庸I(yè)4.0智能化生產(chǎn)的關(guān)鍵所在之一,而且在一個(gè)3D空間保證制造系統(tǒng)的質(zhì)量必須是一個(gè)3D的檢測(cè)手段,這也是3D在線高精機(jī)器視覺(jué)技術(shù)的用武之地。
我國(guó)已成為機(jī)器視覺(jué)發(fā)展最活躍的地區(qū)之一。2014年,電子制造、汽車(chē)、制藥、食品與包裝機(jī)械、印刷機(jī)械等五大應(yīng)用行業(yè)占據(jù)70%~80%的市場(chǎng)比重。在歐美等發(fā)達(dá)工業(yè)國(guó)家,隨著對(duì)生產(chǎn)效率、生產(chǎn)質(zhì)量以及生產(chǎn)成本控制要求的不斷提高,傳統(tǒng)的二維機(jī)器視覺(jué)技術(shù)已經(jīng)難以滿足要求,3D機(jī)器視覺(jué)技術(shù)已經(jīng)成為制造行業(yè)的一個(gè)發(fā)展趨勢(shì)。
3D機(jī)器視覺(jué)技術(shù)在工業(yè)應(yīng)用上的范疇很廣,包含機(jī)器人手眼校正、特征識(shí)別、安全保障、定位預(yù)測(cè)、人機(jī)互動(dòng)、3D視覺(jué)檢測(cè)等等;如今大多的視覺(jué)檢測(cè)仍停留在二維時(shí)代,未來(lái)將漸漸被3D取代。3D視覺(jué)系統(tǒng)因?yàn)槭窃?D空間工作,可實(shí)現(xiàn)的功能愈來(lái)愈全面,性能也越來(lái)越可靠;而二維視覺(jué)系統(tǒng)將客觀存在的3D空間壓縮至二維空間,而且性能由于環(huán)境光、零件顏色等各種因素在實(shí)際使用中并不可靠。正因?yàn)榇耍?D視覺(jué)檢測(cè)在工業(yè)應(yīng)用上的需求正在火速攀升。
3D視覺(jué)系統(tǒng)通過(guò)幾何或者物理原理,利用非接觸式的光學(xué)成像技術(shù)辨別被測(cè)物體的空間立體位置,被測(cè)物體會(huì)被轉(zhuǎn)換成3D點(diǎn)集,3D視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行的判斷都是基于3D點(diǎn)集,從而避免了由于二維機(jī)器視覺(jué)受到外在因素影響檢測(cè)可靠性的問(wèn)題,這也是歐美日本等發(fā)達(dá)工業(yè)國(guó)家在制造系統(tǒng)中使用3D視覺(jué)系統(tǒng)已經(jīng)成為趨勢(shì)的原因,在不久的未來(lái)3D機(jī)器視覺(jué)將取代二維時(shí)代。