機器視覺一般由工業(yè)光源，圖像采集單元，圖像處理單元，圖像處理軟件及網(wǎng)絡(luò)通訊裝置等構(gòu)成。在自動化工業(yè)質(zhì)量控制和在線檢測領(lǐng)域，2D和3D技術(shù)都具有重要的作用。如何將兩者結(jié)合起來創(chuàng)建一個更可靠、高效的機器視覺檢測系統(tǒng)，首先要認識兩者的各自優(yōu)勢和局限性。

從2D視覺技術(shù)開始

2D技術(shù)起步較早，技術(shù)也相對成熟，在過去的30年中已被證明在廣泛的自動化和產(chǎn)品質(zhì)量控制過程中非常有效。

2D技術(shù)根據(jù)灰度或彩色圖像中對比度的特征提供結(jié)果。 2D適用于缺失/存在檢測、離散對象分析、圖案對齊、條形碼和光學字符識別(OCR)以及基于邊緣檢測的各種二維幾何分析，用于擬合線條、弧線、圓形及其關(guān)系(距離，角度，交叉點等)。

模式匹配：處理零件變化的關(guān)鍵

2D視覺技術(shù)在很大程度上由基于輪廓的圖案匹配驅(qū)動，以識別部件的位置，尺寸和方向。 技術(shù)人員可以使用2D來識別零件并創(chuàng)建動態(tài)適應(yīng)零件位置，角度和尺寸的檢測工具，從而實現(xiàn)零件移動的穩(wěn)健測量。 今天的模式匹配處理遮擋，雜波，失真，對比度反轉(zhuǎn)，重疊的部分和不均勻的照明。

無法測量形狀

2D傳感器不支持與形狀相關(guān)的測量。 例如，2D傳感器不能夠測量諸如物體平面度，表面角度，部分體積，或者區(qū)分相同顏色的物體之類的特征，或者在具有接觸側(cè)的物體位置之間進行區(qū)分。

易受變量照明條件的影響

由于照明決定了邊緣位置和測量精度，因此傳感器視野范圍內(nèi)的照明變化有時會導致邊緣測量誤差，除非使用特定的技術(shù)來補償這種影響。 在工廠條件下，照明變化是生產(chǎn)車間意外環(huán)境或現(xiàn)場來源的共同挑戰(zhàn)。

有限的對比度補償

2D傳感器依賴于測量物體的對比度(邊緣數(shù)據(jù))，例如，這意味著它們無法測量黑色背景上的黑色物體，或者在沒有特定光照的情況下區(qū)分部分特征來暴露邊緣的存在和定義。

對物體運動敏感

由于元件移動造成的誤差，二維傳感器需要沿光軸(Z軸)精確固定，使用尺度不變特征檢測，或者使用大型遠心光學元件(必須與FOV尺寸相匹配)來消除影響。