什么是 3D 傳感器及應用

什么是 3D 傳感器？

3D 傳感器是捕獲三維形狀的傳感器。

典型的相機是獲取平面（二維）信息的傳感器，但3D傳感器除了二維信息之外還可以獲取高度信息。

在日常生活中，我們通過眼睛、耳朵、手等五種感官接受刺激并獲取信息。 3D傳感器可以說是替代這五種感官的機制。該技術也稱為 3D 傳感。

3D傳感器的應用

3D 傳感器用于多種行業的產品制造和開發過程，包括汽車、加工食品、半導體、電氣和電子元件以及建筑材料。制造過程要求在檢查節拍時間內穩定的測量精度和處理速度，因此除了 2D 相機之外，還使用 3D 傳感器。

制造過程中引入的 3D 傳感器的主要用途是“尺寸測量"、“視覺檢查"和“定位"。

1. 尺寸測量

制造完成后，我們進行尺寸測量檢查，以確保加工后的零件和產品符合規定的尺寸。迄今為止，使用微型量規、卡尺、檢查夾具等進行的尺寸測量存在因個體差異和測量條件而產生誤差、精度不足等問題。另外，在進行人工檢驗時，也存在無法滿足生產節拍時間、放棄100%檢驗而僅進行抽樣檢驗的情況。

通過使用3D傳感器拍攝高速圖像并將其應用于在線檢查，還可以實現100%檢查。此外，由于可以對測試結果進行數字化管理，因此測量結果可以與可追溯性相關聯。

2.目視檢查

外觀檢查用于根據照射工件表面獲得的圖像的明暗程度來檢測工件表面的劃痕和異物。 2D 傳感器的一個問題是，如果物體表面彎曲或扭曲，照明將不均勻。此外，在很多情況下，二維圖像中很難區分劃痕等凹痕和異物等突出物，導致過度檢測和生產線頻繁停機。

使用 3D 傳感器進行視覺檢測可以解決這些問題。不僅根據明暗度，還根據高度值進行判斷，可以實現比 2D 更穩定的外觀檢查。此外，與圖像處理軟件結合時，可以利用類似于人類感覺的感官判斷來進行檢查。

3、定位

為了使手動執行的生產過程實現自動化，機器人和夾具需要能夠準確地操縱物體。通過精確測量物體偏離參考位置的距離和方向，機器人的自動操作成為可能。

3D傳感器不僅可以計算二維位置偏差，還可以計算深度和三維角度偏差，從而實現更精確的定位。到目前為止，開發 3D 定位系統需要專業知識。 3D 視覺軟件正在不斷開發，并且變得越來越容易實現。