Các lĩnh vực ứng dụng điển hình của máy ảnh 3D:
1) Phát hiện chướng ngại vật và thực hiện điều hướng “thủ công” cho xe tự hành (như xe nâng) trong môi trường công nghiệp
2) Hoạt động kẹp băng tải hoặc nhặt các bộ phận được điều khiển bằng robot-
3) Thực hiện phát hiện sự hiện diện/vắng mặt, ngay cả khi các vật thể trong thùng/hộp hầu như không có độ tương phản so với nền, cho phép kiểm tra và đếm
4) Kiểm tra vị trí và sự hiện diện/vắng mặt của các linh kiện trên bảng mạch
5) Đo khối lượng của các vật thể khác nhau, v.v.
Công nghệ 3D phổ biến
Các công nghệ thường được sử dụng trong xử lý hình ảnh 3D bao gồm:
1) Tầm nhìn lập thể và ánh sáng có cấu trúc
2) Tam giác bằng laser
3) ToF (Thời gian-của-Chuyến bay)
Tầm nhìn âm thanh nổi và ánh sáng có cấu trúc
Tầm nhìn lập thể hoạt động dựa trên nguyên tắc tầm nhìn hai mắt của con người. Hai camera được sử dụng để ghi lại hai hình ảnh 2D của một vật thể. Bằng cách ghi lại cùng một cảnh từ hai vị trí khác nhau, hình ảnh ba chiều-được tổng hợp bằng cách sử dụng thông tin độ sâu dựa trên nguyên tắc tam giác.
Tầm nhìn âm thanh nổi sử dụng dữ liệu hình ảnh từ hai camera mảng 2D tiêu chuẩn để cung cấp giá trị độ sâu cho cảnh. Hình ảnh được điều chỉnh dựa trên vị trí camera và thông tin hình học được áp dụng. Sau khi điều chỉnh, thuật toán so khớp sẽ tìm kiếm các điểm tương ứng trong hình ảnh bên trái và bên phải để tạo bản đồ độ sâu của cảnh.
Khoảng cách làm việc của phương pháp này phụ thuộc vào đường cơ sở (khoảng cách giữa các camera) và do đó thay đổi tùy theo ứng dụng.
Một cách để cải thiện hiệu suất của hệ thống âm thanh nổi là thêm ánh sáng có cấu trúc vào giải pháp âm thanh nổi. Bằng cách sử dụng nguồn sáng để chiếu các mô hình hình học sáng lên khung cảnh, độ chính xác của phép đo có thể được cải thiện, giảm đáng kể các khuyết tật hình ảnh âm thanh nổi do bề mặt đồng nhất và ánh sáng yếu gây ra. Bằng cách hiệu chỉnh máy chiếu và máy ảnh, thậm chí có thể loại bỏ nhu cầu sử dụng máy ảnh thứ hai.
Tầm nhìn âm thanh nổi có thể đạt được độ chính xác cao. Các bề mặt khó ảnh hưởng không đáng kể đến tầm nhìn âm thanh nổi, nhưng nó luôn đòi hỏi vật thể phải có một số lượng nhỏ dấu tham chiếu hoặc các mẫu ngẫu nhiên. Điều này có nghĩa là công nghệ này nhìn chung không-phù hợp để sử dụng trong môi trường sản xuất. Các ứng dụng điển hình của thị giác lập thể bao gồm: công nghệ đo tọa độ, đo 3D các vật thể và không gian làm việc trong các hệ thống công nghiệp, dịch vụ hoặc robot và hiển thị 3D các không gian làm việc nguy hiểm hoặc không thể tiếp cận. Hệ thống âm thanh nổi cũng rất phù hợp-để sử dụng trong các hệ thống đo lường ngoài trời, chẳng hạn như đo và kiểm tra thân cây trong xưởng cưa.
Tuy nhiên, nếu chấp nhận được tải xử lý cao, công việc lắp đặt phức tạp và chi phí cao hơn thì tầm nhìn âm thanh nổi cũng phù hợp cho các ứng dụng đo lường mục tiêu công nghiệp khi thêm ánh sáng có cấu trúc.
Tam giác laser
Phép đo tam giác bằng laser kết hợp việc sử dụng camera 2D và nguồn sáng laser. Trong quá trình này, tia laser chiếu một đường thẳng hoặc điểm lên cảnh phía trước máy ảnh.
Đường hoặc điểm laser xuất hiện trên vật thể phía trước camera và được camera 2D ghi lại. Nếu máy ảnh được di chuyển ngang qua hoặc dọc theo mục tiêu (ví dụ: qua băng chuyền), khoảng cách giữa vật được đo và cảm biến sẽ thay đổi và góc nhìn của đường hoặc điểm laser sẽ thay đổi theo vị trí của nó trong hình ảnh của máy ảnh. Như vậy, thông qua tính toán toán học, khoảng cách giữa vật và nguồn sáng có thể được tính từ tọa độ vị trí trong ảnh.