All Categories

Blog

Strona główna >  Blog

technologie 2D, 2,5D i 3D w wizji maszynowej

Time : 2025-07-31

Technologia wizji maszynowej jest ważnym filarem współczesnej automatyki przemysłowej i inteligentnej produkcji, szeroko stosowaną w dziedzinach takich jak inspekcja, nawigacja, kontrola jakości i inne. Wśród nich wizja 2D, 2,5D i 3D to trzy podstawowe technologie, z których każda ma inne właściwości i zastosowania.

 

I. Technologia wizji 2D: Widok płaski, prosta i wydajna

1. Charakterystyka techniczna

technologia wizji 2D przetwarza obrazy płaskie, podobnie jak robienie zdjęcia aparatem i wykonywanie zadań poprzez analizę tego zdjęcia. Główne etapy obejmują:

Pobieranie obrazu: Użycie przemysłowych kamer do przechwytywania obrazów w skali szarości lub kolorowych, z oświetleniem do uzyskania wyraźniejszych zdjęć.

Wstępne przetwarzanie: Wyostrzenie najważniejszych informacji na obrazie poprzez filtrację lub zwiększenie kontrastu.

Ekstrakcja cech: Identyfikacja cech takich jak proste linie, kontury czy punkty narożne na zdjęciach.

Rozpoznawanie wzorców: Wykorzystanie algorytmów do określania, czym są dane cechy, np. tekst czy wzory.

Pomiar i pozycjonowanie: Obliczanie rozmiaru i położenia obiektu.

Wykrywanie defektów: Porównywanie z obrazami wzorcowymi w celu znalezienia miejsc, w których występują problemy.

machine vision  (3).png

2. Scenariusze zastosowania

technologia wizji 2D jest odpowiednia do zadań, które wymagają jedynie analizy powierzchni i nie potrzebują informacji o grubości obiektu, na przykład:

Sprawdzanie, czy etykiety produktowe są poprawnie wydrukowane w fabrykach.

Skanowanie kodów kreskowych na paczkach logistycznych.

Wykrywanie zarysowań lub plam na powierzchni płytek drukowanych.

machine vision  (4).png

3. Zalety i ograniczenia

Zalety: Prosta aparatura, niski koszt, szybka prędkość przetwarzania, odpowiednia do szybkiego wykonywania dużych ilości zadań.

Ograniczenia: Nie można poznać wysokości lub głębokości obiektu, bezsilny wobec złożonych kształtów lub obiektów częściowo niewidocznych.

 

II. Technologia wizji 2,5D: Dodanie wysokości, półkrok stereoskopowy

1. Charakterystyka techniczna

technologia wizji 2,5D dodaje jeden dodatkowy poziom informacji do obrazu 2D: wysokość obiektu. Nie jest to pełny model 3D, ale wykorzystuje lasery lub kamery głębi do oznaczania wysokości w każdym punkcie obrazu płaskiego. Popularne metody obejmują:

Pomiar konturu: Skanowanie powierzchni obiektu laserem w celu zmierzenia zmian wysokości.

Mapa głębi: Generowanie obrazów z informacją o wysokości przy użyciu specjalnych kamer.

Mówiąc prościej, wizja 2,5D przypomina dodanie "etykiety wysokości" do zdjęć płaskich, jednak umożliwia przeglądanie wyłącznie z jednego kąta.

machine vision  (5).png

2. Scenariusze możliwe do zastosowania

wizja 2,5D nadaje się do scenariuszy wymagających znajomości wysokości obiektu, ale nie pełnego kształtu 3D, takich jak:

Sprawdzanie, czy wysokości komponentów na płytce drukowanej są prawidłowe.

Mierzenie, czy powierzchnie obiektów są płaskie czy posiadają nierówności.

Pomoc robotom w ocenie wysokości przeszkód podczas nawigacji.

 

3. Zalety i ograniczenia

Zalety: Udostępnia więcej informacji o wysokości niż 2D, ale jest tańsza i prostsza niż 3D; dobra relacja ceny do jakości.

Ograniczenia: Można oglądać tylko z jednego kąta; nie radzi sobie z złożonymi strukturami 3D ani z zasłanianiem wielu powierzchni.

 

III. Technologia wizyjna 3D: pełna stereoskopowość, bogata w informacje

1. Charakterystyka techniczna

technologia wizyjna 3D umożliwia pełne przedstawienie kształtu 3D obiektu i jego pozycji przestrzennej, jak narysowanie panoramicznego obrazu obiektu. Metody realizacji obejmują:

Wizja stereoskopowa: Używa wielu kamer do robienia zdjęć z różnych kątów i obliczania głębi.

Skanowanie laserowe: Skanuje powierzchnię obiektu laserem, aby zarejestrować kształt.

Światło strukturalne: Rzuca wzory świetlne na obiekty i odtwarza kształt 3D na podstawie deformacji.

Pomiar czasu przelotu (ToF): Mierzy czas emisji i powrotu światła, aby obliczyć odległość.

rekonstrukcja 3D: Wykorzystuje wiele zdjęć lub dane chmury punktów do tworzenia modeli 3D.

machine vision  (6).png

2. Zastosowania

technologia 3D jest odpowiednia do zadań wymagających precyzyjnych danych 3D, takich jak:

Sterowanie robotami podczas chwytania nieregularnych obiektów.

Sprawdzanie, czy złożone części zostały prawidłowo zamontowane.

Pomiar objętości przesyłek w logistyce w celu optymalizacji przestrzeni.

Tworzenie stereoskopowych map otoczenia w samochodach autonomicznych.

 

3. Zalety i ograniczenia

Zalety: Zapewnia pełne informacje przestrzenne; radzi sobie z złożonymi scenariuszami i wysoką precyzją.

Ograniczenia: Złożona aparatura, wysoki koszt, powolna prędkość przetwarzania, wymaga większych zasobów obliczeniowych.

 

IV. Porównanie 2D, 2.5D i 3D: Jasne i czytelne od pierwszego rzutu oka

1. Porównanie cech technicznych

Proporcje

wizja 2D

wizja 2,5D

wizja 3D

Typ Danych

Obraz płaski

Obraz płaski + wysokość

Kompletny model 3D

Informacja o głębi

Brak

Głębokość jednokątna

Głębokość wielokątna

Złożoność wyposażenia

Prosty

Średni

Złożoną

Koszt

Niski

Średni

Wysoki

Prędkość przetwarzania

Szybko.

Średni

Powoli.

 

2. Rozwiązane problemy

wizja 2D: Doskonała w zadanich płaskich, np. odczytywanie kodów kreskowych, sprawdzanie kolorów/tekstu.

wizja 2,5D: Rozwiązuje proste problemy związane z wysokością, np. wady powierzchniowe lub kontrola wysokości komponentów.

wizja 3D: Odpowiednia do złożonych zadań 3D, np. lokalizowanie nieregularnych obiektów lub analizowanie relacji przestrzennych.

machine vision  (1).png

3. Przykłady zastosowań praktycznych

(1) Przemysł motoryzacyjny:

2D: Kontrola lakieru karoserii i oznaczeń części

2,5D: Pomiar płaskości powierzchni karoserii

3D: Sterowanie robotem do spawania lub manipulacji częściami

 

(2) Przemysł elektroniczny:

2D: Sprawdź lutowanie powierzchniowe płyty obwodu

2,5D: Wykryj wysokości komponentów

3D: Zweryfikuj montaż złożonych komponentów

 

(3) Logistyka:

2D: Zeskanuj etykiety opakowań

2,5D: Zmierz wysokość opakowania

3D: Oblicz objętość opakowania, zoptymalizuj magazynowanie

 

V. Trendy technologiczne: Konwergencja i rozwój

Obecna technologia wizyjna rozwija się szybko. 2D, 2,5D i 3D stają się coraz bliższe:

Popularność 2,5D: Kamery głębi stają się tańsze, stanowią praktyczną opcję dla wielu zadań.

Wzmacnianie AI: Wykorzystanie AI do analizy obrazów i danych 3D w celu uzyskania większej precyzji.

Fuzja technologii: Niektóre systemy elastycznie przełączają się pomiędzy trzema technologiami w zależności od zadań, aby zwiększyć wydajność.

 

VI. Wniosek: Wybór odpowiedniej technologii jest kluczowy

technologie wizyjne 2D, 2.5D i 3D mają swoje specyficzne zalety:

2D: Prosta i szybka, odpowiednia do zadań na powierzchni

2.5D: Dodaje informacje o wysokości, odpowiednia do średnich wymagań

3D: Mocne możliwości, odpowiednia do skomplikowanych zadań 3D

PREV : Brak

NEXT : Inspekcja wspierana przez sztuczną inteligencję: rewolucja w kontroli jakości dzięki precyzji

ZapytanieZapytanie

Skontaktuj się z HIFLY już dziś:

Name
Firma
Komórka
Kraj
Email
Wiadomość
0/1000
Email Email Whatsapp Whatsapp WeChat WeChat
WeChat
GÓRAGÓRA