近年来，随着智能制造、工业4.0和人工智能技术的飞速发展，3D机器视觉逐渐成为工业自动化领域的“明星技术”，是众多行业智能化变革的关键驱动力。它不仅能够突破传统2D视觉在深度信息上的局限性，还为复杂场景下的高精度检测、定位和测量提供了全新解决方案。从工业制造的精密检测，到物流仓储的高效运作，再到医疗领域的精准诊疗，3D机器视觉的身影无处不在。
目前，在工业制造领域，被普遍采用的3D机器视觉的关键技术主要有四种：结构光技术、激光线扫技术、飞行时间（ToF）技术以及双目立体视觉技术。
1、结构光技术：精度至上的“测量大师”
结构光技术是目前应用最广泛的3D成像方法之一。它通过投影仪将精心设计的条纹、格雷码等图案投射到物体表面，这些图案就像给物体贴上了独特的“标签”。随后，相机从不同角度对物体进行拍摄，获取被调制后的图像。系统通过分析投影仪与相机之间的几何关系以及图案在物体表面的变形情况，能够精确计算出物体表面每一个点的三维坐标，精度可达亚毫米级。
结构光技术工作原理示意图
2. 激光三角测量技术：快速检测的“效率先锋”
激光三角测量技术以激光作为测量的“标尺”。激光束发射到物体表面，形成一个微小的光点，相机则从与激光束成特定角度的方向对光点进行拍摄。根据光点在相机成像平面上的位置，结合已知的相机和激光的几何参数，利用三角关系可以快速计算出物体表面该点到相机的距离，进而获取物体的三维信息。这种技术具有测量速度快、精度较高的优势，适合在线检测和快速扫描。
激光三角测量技术原理图
3. 飞行时间（ToF）技术：全面感知的 “智能慧眼”
ToF 技术通过向物体发射连续的光脉冲，并接收从物体表面反射回来的光脉冲，根据光的飞行时间和光速，直接计算出相机与物体之间的距离。这种技术能够快速获取大面积的三维数据，并且具有很强的实时性，对环境光的干扰也不敏感。适用于实时性要求高的场景，如机器人导航和动态物体跟踪。
飞行时间法技术原理图
4. 双目立体视觉：仿生感知的 “立体之眼”
双目视觉技术模仿人眼的视差原理，通过两个相机从不同角度拍摄物体，利用视差信息计算物体的三维坐标。这种技术的优势在于原理相对简单，对环境的适应性较强，能够在多种光照条件下工作。比如，在自动驾驶领域，双目立体视觉系统能够实时感知车辆周围的道路状况、障碍物位置等信息，为车辆的行驶决策提供重要依据。
双目立体视觉技术原理图
随着 3D 成像技术的成熟，工业检测正从二维平面迈向三维立体时代。然而，单一技术往往受限于场景适应性或成本效率。在此背景下，华汉伟业推出的 HyperShape 3D视觉系统，不仅在技术上实现了重大突破，更在市场上取得了显著成就，目前3D市场份额已跻身行业TOP3。
HyperShape 3D视觉系统通过深度整合核心技术优势，结合自主研发的AI算法，突破传统检测的边界，多模态数据的高效融合，将3D视觉的精度与速度提升至新高度，成为智能制造升级的核心赋能工具。
1、功能高度集成，一站式满足多元需求
HyperShape 3D系统高度集成了定位、对位、测量、检测、识别等多种应用场景所需功能，能一站式满足不同行业复杂需求。它具备多相机兼容特性，可依据应用场景灵活适配不同相机，系统还配备灵活调用的算法工具，更简单、快速地进行项目方案的开发。
2、3D与AI融合，提升检测精度与效率
巧妙融合3D与AI技术，实现分类、分割、目标检测等功能，实现高精度的数据捕捉与分析，同时深度学习进行二次判定，能够快速适应各种复杂多变的工艺场景变化，极大提升了检测的准确性与效率。
3、多维度尺寸测量，全场景外观检测
可实现1D截面尺寸测量/2D平面尺寸测量/3D空间尺寸测量，针对产品高度图像，进行高度差、厚度、平面度、平行度等GDT几何尺寸公差测量，严格把控产品尺寸精度，满足工业生产标准。在外观缺陷检测上，可在明暗光照下，对外观、高度外观及曲面外观进行全场景检测，精准识别细微缺陷。
4、图形化界面引导，简化操作与配置
HyperShape 3D系统拥有图形化、引导式界面，简洁直观，业务配置简单易懂，用户无需专业技能，只需三步即可完成设定,快速上手,节省了大量的培训与时间成本，助力企业轻松跨越智能化转型的门槛。
赋能工业制造场景深度应用
新能源锂电：全工序质检护航升级
HyperShape 3D系统深度赋能锂电池生产全流程，通过融合3D视觉与AI技术，实现对电芯制造、焊接、封装等关键工序的高精度检测。其多模态检测能力可突破反光、低对比度等干扰，精准识别亚微米级缺陷，有效应对锂电行业对工艺稳定性和生产效率的严苛需求，推动质检环节向智能化、精细化升级。
如，在密封钉焊接质量检测中，针孔缺陷的检测是其最大的检测难点，公司开发了基于异源数据融合的图像分析技术，通过2D图像的纹理信息以及3D图像的形貌特征进行特征抽取，实现异源数据的融合，做高级特征映射，实现漏判率0%，误判率＜0.3%，可识别0.1mm的针孔。这项技术同样也应用在顶盖焊焊缝检测，可以达到过杀率＜1%，漏杀率0%的检测效果。
汽车三电：高精度检测驱动安全
HyperShape 3D技术深度融入汽车三电系统，通过高精度3D测量与缺陷检测技术，解决复杂质检难题，确保零部件加工精度，优化性能，提高生产效率与产品质量，推动汽车制造向“安全 + 智能”双轮驱动升级。
如，在电机定子 TIG 焊点检测中，使用3D结构光技术，通过定位工具、块状物工具、点到点距离工具等检测出不良的位置、个数、面积，可以实现360°全方位检测测量，保证3D视觉成像效果和细微缺陷的精准识别，同时通过AI的赋能，打通了数据从采集、分析到算法沉淀的全链路柔性化定制，实现漏判率为0，误判率≤1%，位置检测精度可达到±0.1mm。
3C电子：超精密测量实现突破
在消费电子制造中，HyperShape 3D系统对微小零部件进行超精密尺寸测量与外观缺陷检测，通过3D成像技术，清晰呈现产品表面的细微划痕、裂纹等缺陷，为零部件制造提供全维度质量管控，助力消费电子产品在品质与体验上的双重突破。
如手机SIM卡槽尺寸测量中，采用HyperShape 3D视觉技术，以微米精度去检测每一个装配零部件和组件，生成精细的3D数据图像。通过3D数据图像生成，可以清晰地展示SIM卡槽的各个尺寸参数，同时，能够在极短时间内完成多个尺寸的测量，可以确保在不同材质和光照条件下都能获得清晰的图像数据，深度学习进行图像二次判定，能够准确识别微小尺寸参数，确保测量结果的准确性。
HyperShape 3D视觉系统成功攻克多行业 3D 视觉技术壁垒，降低了制造业智能化转型成本，更通过持续迭代的算法与硬件创新，推动3D视觉技术向更高精度、更广场景延伸，推动制造业从“被动质检” 转向“主动工艺优化”。华汉伟业将进一步赋能工业升级，以“中国智造”的力量，为中国高端制造产业的全球竞争力注入核心动能。
近年来，随着智能制造、工业4.0和人工智能技术的飞速发展，3D机器视觉逐渐成为工业自动化领域的“明星技术”，是众多行业智能化变革的关键驱动力。它不仅能够突破传统2D视觉在深度信息上的局限性，还为复杂场景下的高精度检测、定位和测量提供了全新解决方案。从工业制造的精密检测，到物流仓储的高效运作，再到医疗领域的精准诊疗，3D机器视觉的身影无处不在。
目前，在工业制造领域，被普遍采用的3D机器视觉的关键技术主要有四种：结构光技术、激光线扫技术、飞行时间（ToF）技术以及双目立体视觉技术。
1、结构光技术：精度至上的“测量大师”
结构光技术是目前应用最广泛的3D成像方法之一。它通过投影仪将精心设计的条纹、格雷码等图案投射到物体表面，这些图案就像给物体贴上了独特的“标签”。随后，相机从不同角度对物体进行拍摄，获取被调制后的图像。系统通过分析投影仪与相机之间的几何关系以及图案在物体表面的变形情况，能够精确计算出物体表面每一个点的三维坐标，精度可达亚毫米级。
结构光技术工作原理示意图
2. 激光三角测量技术：快速检测的“效率先锋”
激光三角测量技术以激光作为测量的“标尺”。激光束发射到物体表面，形成一个微小的光点，相机则从与激光束成特定角度的方向对光点进行拍摄。根据光点在相机成像平面上的位置，结合已知的相机和激光的几何参数，利用三角关系可以快速计算出物体表面该点到相机的距离，进而获取物体的三维信息。这种技术具有测量速度快、精度较高的优势，适合在线检测和快速扫描。
激光三角测量技术原理图
3. 飞行时间（ToF）技术：全面感知的 “智能慧眼”
ToF 技术通过向物体发射连续的光脉冲，并接收从物体表面反射回来的光脉冲，根据光的飞行时间和光速，直接计算出相机与物体之间的距离。这种技术能够快速获取大面积的三维数据，并且具有很强的实时性，对环境光的干扰也不敏感。适用于实时性要求高的场景，如机器人导航和动态物体跟踪。
飞行时间法技术原理图
4. 双目立体视觉：仿生感知的 “立体之眼”
双目视觉技术模仿人眼的视差原理，通过两个相机从不同角度拍摄物体，利用视差信息计算物体的三维坐标。这种技术的优势在于原理相对简单，对环境的适应性较强，能够在多种光照条件下工作。比如，在自动驾驶领域，双目立体视觉系统能够实时感知车辆周围的道路状况、障碍物位置等信息，为车辆的行驶决策提供重要依据。
双目立体视觉技术原理图
随着 3D 成像技术的成熟，工业检测正从二维平面迈向三维立体时代。然而，单一技术往往受限于场景适应性或成本效率。在此背景下，华汉伟业推出的 HyperShape 3D视觉系统，不仅在技术上实现了重大突破，更在市场上取得了显著成就，目前3D市场份额已跻身行业TOP3。
HyperShape 3D视觉系统通过深度整合核心技术优势，结合自主研发的AI算法，突破传统检测的边界，多模态数据的高效融合，将3D视觉的精度与速度提升至新高度，成为智能制造升级的核心赋能工具。
1、功能高度集成，一站式满足多元需求
HyperShape 3D系统高度集成了定位、对位、测量、检测、识别等多种应用场景所需功能，能一站式满足不同行业复杂需求。它具备多相机兼容特性，可依据应用场景灵活适配不同相机，系统还配备灵活调用的算法工具，更简单、快速地进行项目方案的开发。
2、3D与AI融合，提升检测精度与效率
巧妙融合3D与AI技术，实现分类、分割、目标检测等功能，实现高精度的数据捕捉与分析，同时深度学习进行二次判定，能够快速适应各种复杂多变的工艺场景变化，极大提升了检测的准确性与效率。
3、多维度尺寸测量，全场景外观检测
可实现1D截面尺寸测量/2D平面尺寸测量/3D空间尺寸测量，针对产品高度图像，进行高度差、厚度、平面度、平行度等GDT几何尺寸公差测量，严格把控产品尺寸精度，满足工业生产标准。在外观缺陷检测上，可在明暗光照下，对外观、高度外观及曲面外观进行全场景检测，精准识别细微缺陷。
4、图形化界面引导，简化操作与配置
HyperShape 3D系统拥有图形化、引导式界面，简洁直观，业务配置简单易懂，用户无需专业技能，只需三步即可完成设定,快速上手,节省了大量的培训与时间成本，助力企业轻松跨越智能化转型的门槛。
赋能工业制造场景深度应用
新能源锂电：全工序质检护航升级
HyperShape 3D系统深度赋能锂电池生产全流程，通过融合3D视觉与AI技术，实现对电芯制造、焊接、封装等关键工序的高精度检测。其多模态检测能力可突破反光、低对比度等干扰，精准识别亚微米级缺陷，有效应对锂电行业对工艺稳定性和生产效率的严苛需求，推动质检环节向智能化、精细化升级。
如，在密封钉焊接质量检测中，针孔缺陷的检测是其最大的检测难点，公司开发了基于异源数据融合的图像分析技术，通过2D图像的纹理信息以及3D图像的形貌特征进行特征抽取，实现异源数据的融合，做高级特征映射，实现漏判率0%，误判率＜0.3%，可识别0.1mm的针孔。这项技术同样也应用在顶盖焊焊缝检测，可以达到过杀率＜1%，漏杀率0%的检测效果。
汽车三电：高精度检测驱动安全
HyperShape 3D技术深度融入汽车三电系统，通过高精度3D测量与缺陷检测技术，解决复杂质检难题，确保零部件加工精度，优化性能，提高生产效率与产品质量，推动汽车制造向“安全 + 智能”双轮驱动升级。
如，在电机定子 TIG 焊点检测中，使用3D结构光技术，通过定位工具、块状物工具、点到点距离工具等检测出不良的位置、个数、面积，可以实现360°全方位检测测量，保证3D视觉成像效果和细微缺陷的精准识别，同时通过AI的赋能，打通了数据从采集、分析到算法沉淀的全链路柔性化定制，实现漏判率为0，误判率≤1%，位置检测精度可达到±0.1mm。
3C电子：超精密测量实现突破
在消费电子制造中，HyperShape 3D系统对微小零部件进行超精密尺寸测量与外观缺陷检测，通过3D成像技术，清晰呈现产品表面的细微划痕、裂纹等缺陷，为零部件制造提供全维度质量管控，助力消费电子产品在品质与体验上的双重突破。
如手机SIM卡槽尺寸测量中，采用HyperShape 3D视觉技术，以微米精度去检测每一个装配零部件和组件，生成精细的3D数据图像。通过3D数据图像生成，可以清晰地展示SIM卡槽的各个尺寸参数，同时，能够在极短时间内完成多个尺寸的测量，可以确保在不同材质和光照条件下都能获得清晰的图像数据，深度学习进行图像二次判定，能够准确识别微小尺寸参数，确保测量结果的准确性。
HyperShape 3D视觉系统成功攻克多行业 3D 视觉技术壁垒，降低了制造业智能化转型成本，更通过持续迭代的算法与硬件创新，推动3D视觉技术向更高精度、更广场景延伸，推动制造业从“被动质检” 转向“主动工艺优化”。华汉伟业将进一步赋能工业升级，以“中国智造”的力量，为中国高端制造产业的全球竞争力注入核心动能。
