3D成像技术作为一种前沿技术，正在快速发展并广泛应用于各个领域，尤其在机器视觉领域扮演着越来越重要的角色，应用场景日趋多样化。3D成像技术为自动化和智能化领域带来了长足进步。

但在实际落地应用中，也面临诸多挑战。如3D成像系统成本较高；3D成像系统易受复杂环境影响；3D成像需要处理大量数据，对算力要求高；3D成像应用场景对精确度和稳定性要求较高等。

专注于3D视觉技术的厂商将如何应对挑战？从技术层面来看，3D相机产品在哪些方面还有待继续突破？伴随着人工智能、物联网、5G等技术的发展，3D成像技术将如何变革？会有哪些新的应用出现？

本文继续分享《视觉系统设计》杂志记者在2024 Vision China上海展会上的采访报道。

LMI Technologies：在工业自动化和精密测量领域发力，帮助用户快速搭建测量系统

LMI Technologies在这次展会上展示了多种先进的产品和解决方案，旨在解决不同行业的检测和测量需求。包括G4000 系列智能 3D 同轴线共焦传感器、G5000系列、G6300系列、G2630系列，还有应用于汽车零部件行业的双目系列和大视野的G2550线激光系列传感器。

 LMI Technologies华东技术应用主管郭从跃重点介绍了G4000 系列智能 3D 同轴线共焦传感器，可以实现无盲区、无阴影扫描，最大兼容角度可达 +/- 85度，在高反光和曲面检测上实现卓越的扫描效果。G4000 系列每个轮廓生成 1920 个点，X 方向分辨率达1.9 μm，视野达 5.0 mm，为精细特征检测和精密 3D 形状测量提供卓越的 X 方向分辨率和最佳 Z 方向性能。扫描速度高达 16 kHz+，满足在线检测节拍。主要应用在半导体核心部件检测，如晶圆、BGA、CMOS金线等检测。特别适用于需要大角度兼容性的产品，如透明胶水、透明玻璃材质的样品检测等。

LMI Technologies现场应用工程师朱福康在现场展示了125机器人搭载线激光轮廓传感器和双目快照式传感器来实现汽车零部件的柔性测量和相关特征的检测。大视野的线激光轮廓传感器可以快速获得零件整体3D点云图，实现整体特征的测量和相关特征的检测。双目快照式传感器则聚焦关键部位的细节检测，可以实现圆孔指定的测量孔间距测量、字符识别、焊接质量检测及一些螺栓螺柱的尺寸测量等。

这些传感器内置丰富的图像处理算法和通讯协议，可以快速部署在机器人上，实现快速搭建整个柔性测量的标准化系统。传感器采用最新的GoPxL软件界面，为用户提供友好的交互界面，帮助用户快速实现整个测量系统的搭建。

这些产品和技术不仅展示了LMI在工业自动化和精密测量领域的强大实力，也体现了其在解决行业痛点方面的创新和应用。

Teledyne FLR IIS：3D相机通过集成边缘计算设备、第三方工具和相关配件提升性能

本次展会，Teledyne FLR IIS带来一款Bumblebee X 3D立体视觉相机，采用金属外壳，提供坚固耐用的保护，由两台三百万像素相机构成，可支持IP67级防水防尘，通过5GigE网口连接，可实现高帧率、低延迟传输。

相机具有板载处理功能，可以在相机上处理校正图像并向电脑端输出视差图像，电脑端非常容易获取图像并进行下一步的处理，支持windows、linux、ROS多个系统，还可以兼容第三方软件。

谈到3D相机在性能上的突破方向，Teledyne FLR IIS 亚太区销售工程师经理王重普介绍了三个方面。一、以目前的处理方式，3D立体视觉需要大量的计算，相机需要加入边缘计算功能，提升计算能力；二、相机需要集成第三方工具，如导航软件或其它应用；此外相机还需要搭配相关的配件，以提升兼容性和扩展性。

通过这些技术突破，Bumblebee X3D立体视觉相机将能够更好地满足工业自动化、机器人技术、质量检测等多领域的需求，解决更多行业痛点。

Zivid:以技术创新为推动力，满足用户多样化需求

Zivid是一家来自挪威首都奥斯陆，专注于3D视觉技术研发的创新型公司，高度重视中国市场，已经组建中国本土的运营与工程技术服务团队，初步建立起销售、工程技术服务体系。Zivid 大中华区销售总监黄黎曙认为，3D相机要在更小的相机尺寸、更大的工作范围、更快的拍照速度、更好的成像质量、更高的点云精度，还包括更容易使开发和维护等方向上继续提升性能，以更好地满足用户需求。

黄黎曙介绍了Zivid公司全新发布的2+ 产品系列，包括M60、M130、L110三款相机，涵盖不同工作距离、不同视野。M60延续Zivid一贯小小的设计理念，自身重量不到1kg，工作范围30-110cm，单次曝光高达80ms，采用Zivid特有的3D HDR专利技术，适用于机器人手臂式安装在内的各种安装方式，对于像超量、高反光、镜面等材质的物料都能够轻松应对。Zivid目前提供的产品和方案，包括三个部分。一是硬件，提供多款不同工作距离、不同视野的3D相机；二是Zivid studio图像处理软件，可以和Zivid各款相机配合使用，对图像进行评估，对各种参数进行相关设置；三是Zivid SDK用户可以根据自身的运用需求进行二次开发，Zivid提供相关开发指引以及各种代码示例。

谈到Zivid的核心优势，黄黎曙认为，Zivid始终坚持以技术为引领，通过与用户大量的沟通合作，不断加大技术研发投入，挖掘行业需求，解决用户痛点，产品的更新速度不断加快。“未来，Zivid将持续加大在中国市场的投入，坚持技术驱动，不断拓展应用边界，加快在汽车、新能源、液晶、船舶、重工、军工、航空航天等不同领域的布局，更好的满足用户多样化的应用需求，为中国新质生产力的建设与发展，做出我们的贡献。”黄黎曙表示。

伟景智能：重点发展3D智能视觉，推出人形机器人

随着技术的不断进步，3D视觉将不断拓展新的应用领域。北京伟景智能科技有限公司销售总监周天认为，3D智能视觉在近两年发展非常迅猛，尤其在机器人机械臂引导、智能焊接、智能抓取及工业检测等方面，它的应用场景非常广泛。

本次展会，北京伟景智能科技有限公司带来了很多智能产品，相机类包括用于智能焊接的星光眼智能工业3D相机，用于工业抓取、工业检测的智光眼3D智能相机，还有人形机器人类型产品。除了硬件产品，还有针对视觉方向的软件平台，包括用于抓取的飞虎智能抓取平台，用于焊接的猛虎智能焊接系统，和用于煤流检测的黑虎智能焊接及皮带检测系统。

谈及未来3D成像技术的发展趋势和潜在应用场景，周天认为，3D成像技术与人工智能的结合将极大提升应用范围。比如3D相机可用于高精度的人脸识别，提供更安全的身份验证方式。在汽车领域，3D成像技术可用于环境感知和障碍物检测，提高自动驾驶系统的安全性和可靠性。3D成像技术在元宇宙中还可用于创建高精度的虚拟形象，提升用户体验。通过与各种新兴技术的融合，3D成像技术将为人们带来更加丰富和便捷的生活体验。

梅卡曼德：开发软硬件一体化的解决方案，积极布局具身智能技术

梅卡曼德，一家工业机器人智能化解决方案提供商，其联合创始人业务VP付翱在展会上接受采访时介绍了梅卡曼德3D线激光轮廓仪LNX-8030，它具备4k超高分辨率、15kHz超高扫描速率、z向重复精度0.2μm的特点，同时它具备单帧HDR的功能。梅卡曼德在展会上进行现场展示的是汽车PIN针的平面度应用场景，它可以在高反光、深底座的条件下得到PIN针和深底座的完整成像和测量。它与梅卡曼德自主研发的Mech-MSR 3D测量与检测软件搭配使用，能够高速地处理线激光轮廓仪获得的深度信息和点云数据。“我们期望通过软硬件一体化的解决方案，帮助更多的集成商来完成基于线激光轮廓仪的测量项目，助力行业实现更高的质量。”

谈及3D相机未来在性能上的突破，付总提及以下三点：（1）在结构化的产品线方面，梅卡曼德将继续追求更完整的点云、更好的抗反光性能、更强的抗环境光干扰的能力，同时也在追求以更加智能的交互方式来帮助客户。（2）在线激光轮廓仪方面，更高的精度以及针对于不同材质物体的成像能力是梅卡曼德将来的技术突破方向。（3）配合线激光轮廓仪的Mech-MSR软件，希望能够以更加易用的图形化方式，帮助集成商能够更加高效地实现3D线激光轮廓仪的测量效果。

梅卡曼德致力于将人工智能应用在各个领域，积极布局具身智能技术，付总介绍了AI产品的技术发展：（1）使用多模态大模型的能力将3D视觉人工智能和机器人结合起来，完成具身智能任务。（2）利用生成式AI以及无监督模型的能力来进行工业缺陷检测领域。（3）利用语言大模型能力，用自然交互的方式更高效地完成项目交付。

盛相工业检测：继续坚持以硬件计算为基础的技术路线

2024年恰逢盛相工业检测科技有限公司成立10周年，盛相工业检测在展会上展出多款新产品。盛相工业检测的业务拓展经理葛腾菲接受采访时，在展台上介绍荣获《视觉系统设计》杂志中华成就奖的产品——混合数据相机。它具有多项优点：使用方式多变，可以与两款、四款甚至八款相机搭配使用实现大幅面检测；它的检测精度高、速度快；集成度高，整个系统很轻便；它可以在同轴光、屏幕光、条纹光、面阵光条件下等使用，使用场景广泛。

盛相工业检测带来的另一款产品是SizectorS 3D相机检测PIN高度/位置度检测。它能在曝光时间小于500ms时同时输出一张2D图片和一张3D点云图，还可以测量拼帧高度和位置度，并且位置的精度高达亚像素精度，3D的重复性已达五毫秒。它能直接与计算机连接，采用环光光源即可。

在谈及3D成像技术的未来发展趋势时，葛腾菲经理表示，盛相工业检测一直以革新、创造价值为公司价值理念，在研发3D产品之初，因为考虑到必须能适应将来技术的发展，所以盛相的产品设计理念定为以硬件计算为基础的技术路线。基于这个技术，盛相可以实时适应技术的发展，从而不断输出更高精度的图像，数据传输也朝更稳定、更方便方向提升，也能持续叠加AI、高带宽等新技术的发展。她还表示，以后盛相将继续秉持这一技术路线。

3D相机作为机器视觉领域的关键组件，其发展和应用正不断推动工业自动化、智能制造、医疗健康等行业的技术革新。众多厂商在接受采访时都提到3D成像技术与其它新兴技术相融合，如3D成像技术与人工智能、物联网、5G等技术的结合，还有3D相机集成边缘计算设备、第三方工具或相关配件，将进一步推动其在数据收集、处理和应用方面的创新应用领域的拓展。

未来，随着技术的不断发展和规模化生产，3D成像技术性能进一步提升，成本不断降低，将开拓出更多创新的应用场景和解决方案。