3D檢測作為機器視覺行業增長最快的領域之一，這得益于軟件技術的進步使得該技術更易于設計、部署和集成，從而用于更廣泛的應用場景。

過去，3D視覺技術部署成本高且復雜，僅限于高端工業應用。然而，隨著成本下降和普及度提高，3D視覺解決方案現已適用于更廣泛的行業，包括制造業、物流、機器人和質量控制等領域。

通過用一到兩臺專用3D相機替代多臺2D相機，終端用戶能夠降低安裝復雜度、減少系統成本并提升運營效率。此外，即插即用軟件的改進和易用性的提升正加速從2D到3D視覺系統的轉型。

盡管3D成像的優勢顯而易見，但一些挑戰依然存在。設計者需要在苛刻的性能要求、系統成本與系統集成需求之間實現精妙平衡。

3D成像技術

3D機器視覺市場包含多種不同的成像技術，每種技術都適用于不同的工業應用場景。3D成像在實現精確物體檢測、深度測量以及跨行業自動化決策方面發揮著關鍵作用。工程師設計3D成像設備時，必須綜合考慮技術類型、工作原理、精度、速度和環境適應性等因素，以確保設備最適合特定應用場景。

常見四大類3D成像設備技術如下。每種技術都有其獨特優勢、技術挑戰和理想應用場景。

設計3D成像系統的問題

隨著3D視覺系統從高端應用轉向主流應用，設備設計師面臨著多重挑戰，包括成本限制、系統集成和實時處理需求。

1. 成本優化

價格可承受性是3D視覺技術廣泛采用的關鍵因素。設計3D成像系統時必須考慮：

?硬件成本—傳感器、處理單元和定制光學元件會顯著影響最終價格。

?開發周期—降低設計復雜度以加速產品上市時間。

?接口技術—3D成像設備必須與現成處理器無縫集成，這會增加專有開發的成本、復雜性和時間成本。

基于軟件的接口方法是應對這些挑戰的關鍵，能使設備制造商在保持高性能的同時構建具有低成本的3D視覺系統。

2. 無縫系統集成

3D視覺領域面臨的最大挑戰之一，是確保成像設備與現有機器視覺處理系統之間的無縫集成。許多傳統3D相機依賴專有接口，這增加了系統復雜性并限制了互操作性。

另外3D系統會生成多種數據類型（如深度圖、彩色圖像、元數據），這需要高效的數據同步機制。GigE Vision 2.1標準原生支持MultiPart功能可實現對多種類型數據的傳輸。友思特合作伙伴Pleora的eBUS Edge等軟件解決方案，通過優化多組件數據處理能力來確保實時性能。

基于GigE Vision標準的連接解決方案提供了即插即用兼容性，簡化了與第三方處理軟件的集成流程。

用于3D成像系統的軟件方案

eBUS Edge是一款基于軟件的連接平臺，旨在將3D相機轉變為完全兼容GigE Vision和GenICam標準的設備。與傳統基于硬件的解決方案不同，eBUS Edge無需額外物理組件即可實現功能，既減小了設備體積，又能通過標準以太網線纜確保無縫數據傳輸。

該解決方案提供與現有機器視覺處理軟件的即插即用兼容性，顯著簡化系統集成流程，縮短集成時間并降低開發和部署成本。設備設計人員無需修改現有工作流程，即可實現高性能的實時3D成像應用。

在處理器端，eBUS接收模塊將圖像或數據高速接收至緩沖區，并由終端應用程序進行進一步分析。借助eBUS接收功能，開發者能夠編寫運行于主機計算機的應用程序，無縫控制和配置任意數量的符合GigE Vision、USB3 Vision及GenICam標準的傳感設備。

該eBUS通用專業驅動程序在接收二維圖像或三維數據時可降低CPU占用率，為分析檢測應用保留更多處理能力，同時有助于滿足自動化實時在線檢測應用對延遲和吞吐量的嚴苛要求。

附錄：為什么標準化在3D視覺中至關重要？

GigE Vision與GenICam是廣泛采用的機器視覺標準，確保不同相機廠商、圖像處理平臺及自動化系統間的互操作性。通過遵循這些標準，eBUS Edge：

?消除供應商鎖定—系統設計者和集成商可以混合搭配來自不同供應商的攝像頭、傳感器和軟件

?確保長期兼容性—為機器視覺硬件和軟件的投資提供未來保障，適應設備和系統設計的未來擴展需求

?降低開發復雜度—現成的軟件解決方案簡化了設備設計和處理集成，使集成商更容易實現3D視覺應用

如果不使用標準的視覺協議，系統集成商和設計者將可能面臨兼容性問題，需要投入高昂的定制軟件開發成本。

友思特

eBUS Edge

eBUS Edge是一個軟件平臺，無需任何額外的硬件，即可將相機、成像解決方案以及嵌入式和物聯網設備轉換為完全符合的GigE Vision、GenICam設備。如嵌入式平臺上進行AI處理后的結果，需要進一步傳給后端控制器和其他系統使用，使用ebus edge，實現處理后的坐標或圖像數據進行協議打包，發送。

審核編輯 黃宇