Technologie průmyslového zpracování obrazu: porovnání 2D a 3D strojového vidění

30.6.2025

Řešení pro průmyslové zpracování obrazu umožňují strojům „vidět“, takže manuální inspekční úlohy lze podpořit nebo dokonce zcela nahradit aplikací řešení strojového vidění. Tato technologie slouží v četných průmyslových odvětvích a aplikacích k automatizaci výrobních procesů. 

Často se vynořuje otázka: Je vyžadováno řešení 2D nebo 3D strojového vidění? Kdy má která technologie smysl – tím se zabývá článek na blogu, kde najdete pokyny, jak technologii správně používat.

Machine vision solutions give machines the gift of sight
Machine vision solutions give machines the gift of sight

 V oblasti průmyslového zpracování obrazu bylo v posledních letech dosaženo významného technologického pokroku. Řešení jsou stále levnější, a tím i ekonomicky výhodnější. Mají potenciál výrazně zvýšit efektivitu průmyslových aplikací. Rostoucí tlak konkurence, nedostatek kvalifikovaných pracovníků, vysoké standardy kvality a potřeba vyrábět individualizované produkty v kratších cyklech činí z automatizace výroby žádoucí cíl. Odpovídajícími technologiemi jsou řešení, která využívají optické senzory a zpracování obrazu k provádění činností, jako je kontrola kvality nebo přenos souřadnic a údajů o pozici do robota. 

Výkonné technologie zpracování obrazu umožňují přesné snímání a analýzu objektů v reálném čase. To vede ke zlepšení kvality produktů, snížení chybovosti a optimalizaci procesů. Mezi další výhody patří zvýšení zisku, kapacity a spokojenosti zákazníků a také snížení spotřeby zdrojů

 

TECHNOLOGIE 2D STROJOVÉHO VIDĚNÍ: CO JE TO?

Řešení 2D strojového vidění tvoří základ mnoha průmyslových automatizačních procesů. Hlavní výhodou 2D technologie je přesná detekce vzorů a kontrastů na různě tvarovaných površích objektů a přesná detekce nepravidelností a vad. 2D řešení se používají především tam, kde se informace zakládá na rozdílu kontrastů. Tato technologie je v současné době velmi rozšířená. 2D strojové vidění je intuitivní a velmi flexibilní: pro optimalizaci výkonu řešení strojového vidění lze použít různé typy zdrojů světla. To umožňuje 2D kamerovým systémům přesně snímat požadované vlastnosti objektu. 

2D vision solutions lay the foundation for many industrial automation processes
2D vision solutions lay the foundation for many industrial automation processes

2D STROJOVÉ VIDĚNÍ PŘI POUŽITÍ V PRŮMYSLU

Pomocí uživatelsky přívětivého softwaru lze tato řešení snadno integrovat do strojů a zařízení a snadno je ovládat. Řešení jsou robustní a modifikovatelná, takže jsou ideální pro náročná průmyslová prostředí a úlohy, jako jsou např.:

  • kontrola úplnosti a montáže

  • detekce vad

  • detekce cizích těles

  • inspekce a klasifikace objektů

  • čtení kódů a kontrola štítků

The strengths of 2D vision solutions lie in their simplicity, cost-effectiveness, versatility and easy integration into existing processes.
The strengths of 2D vision solutions lie in their simplicity, cost-effectiveness, versatility and easy integration into existing processes.

Závěr: přednosti řešení 2D strojového vidění spočívají v jejich jednoduchosti, nákladové efektivitě, všestrannosti a snadné integraci do stávajících procesů. Tato technologie je však omezena na aplikace, které nevyžadují informace o hloubce.

 

3D MACHINE VISION V KOSTCE

Díky vnímání hloubky nabízejí řešení 3D strojového vidění detailní záznamy geometrie objektu. Tvar nebo barva objektu nemají na aplikaci žádný vliv. 3D řešení se používají především tam, kde se informace zakládá na výškovém rozdílu. Na rozdíl od 2D technologií je cílem 3D technologií snímat tvar a prostorové uspořádání objektů. Rozlišují se následující technologie:

  • Skenovací technologie: tyto technologie pořizují 3D snímky profil za profilem tím, že vedou objekt oblastí měření, nebo pohybují kamerou nad objektem. Tato metoda vyžaduje konstantní nebo známý pohyb, např. pomocí enkodéru.

  • Snapshot technologie: tyto technologie vytvářejí detailní 3D snímky pouze jedním záběrem. Není vyžadován žádný pohyb objektu ani kamery, ale snímky jsou často méně přesné než snímky ze skenovacích technologií.

3D vision solutions utilize depth perception to provide detailed images of an object's geometry.
3D vision solutions utilize depth perception to provide detailed images of an object's geometry.

3D MACHINE VISION – DETAILNÍ INFORMACE O RŮZNÝCH TECHNOLOGIÍCH


Laserová triangulace

Laserový paprsek je promítán na objekt a kamera zaznamenává odražené světlo. Měřením pozice odražené laserové linie na kamerovém senzoru lze vypočítat výškovou pozici objektu. Kamera postupně zaznamenává odražené světlo a ze zaznamenaných profilů vytváří trojrozměrné zobrazení objektu.

A laser beam is projected onto an object and a camera records the reflected light.
A laser beam is projected onto an object and a camera records the reflected light.

Technologie měření doby letu laserového paprsku

Tato snapshot technologie měří dobu, za kterou světelný paprsek doletí k cíli a zpět, a vytváří 3D obraz v reálném čase. Technologie měření doby letu laserového paprsku je vhodná zejména pro aplikace s velkým zorným polem a pracovní vzdáleností větší než půl metru.

This snapshot technology creates a 3D image in real time.
This snapshot technology creates a 3D image in real time.

Stereo technologie

Tato snapshot technologie funguje podobně jako lidský zrak. Kombinuje totiž dva 2D snímky z různých pozic. Je vhodná pro aplikace s velkým zorným polem a pro použití venku. Přesnost měření lze zlepšit pomocí přídavného zdroje světla, který na objekt promítá vzor.

 

OBLASTI POUŽITÍ 3D MACHINE VISION

3D zpracování obrazu se používá například při kontrole kvality a v aplikacích robotického vidění, které vyžadují přesná měření a podrobné analýzy. Mezi tyto aplikace patří:

  • kontrola úplnosti a montáže

  • detekce vad

  • detekce cizích těles

  • měření

  • klasifikace a třídění objektů

  • lokalizace objektů

  • řízení robotů / robotických ramen

Závěr: Velkou výhodou zpracování 3D obrazu je získání detailního 3D obrazu objektu. To je důležité pro aplikace, kde je rozhodující hloubka, objem a přesné měření.

The major advantage of 3D vision is that it provides a detailed 3D image of an object.
The major advantage of 3D vision is that it provides a detailed 3D image of an object.

 

PORTFOLIO ŘEŠENÍ PRO PRŮMYSLOVÉ ZPRACOVÁNÍ OBRAZU OD SPOLEČNOSTI SICK

Společnost SICK nabízí správné řešení, a to v závislosti na požadavcích zákazníka a složitosti úlohy. Od jednotlivých kamerových senzorů a systémů přizpůsobených pro konkrétní aplikaci senzorů pro zpracování obrazu až po digitální řešení a služby pro strojové vidění: portfolio společnosti SICK v oblasti strojového vidění zahrnuje celou řadu různých kamer a řešení pro průmyslové zpracování obrazu. Nezáleží na tom, zda se používají 2D nebo 3D kamery, softwarová báze SICK Nova pomáhá konfigurovat aplikace strojového vidění rychle a snadno. Společnost SICK nabízí širokou škálu nejmodernějších řešení a komplexní poradenství, které vám pomůže najít to správné řešení strojového vidění pro vaše specifické výzvy, a to v závislosti na daném úkolu a oblasti použití. 

 

Další články

Průmyslové zpracování obrazu vyžaduje fundované odborníky: správné provádění kontrol kvality

Přečtěte si více informací

Poradí si i s prachem: 3D strojové vidění detekuje velké i malé částice

Přečtěte si více informací

Umělá inteligence pro všechny: řešení pro kontrolu kvality s průmyslovým zpracováním obrazu

Přečtěte si více informací

Interactive tool: Sensor solutions for consumer goods
Interactive tool: Sensor solutions for consumer goods
Interaktivní nástroj: senzorová řešení pro spotřební zboží

Spustit nyní

E-Guide: machine vision in the age of artificial intelligence
E-Guide: machine vision in the age of artificial intelligence
E-guide: průmyslové zpracování obrazu v éře umělé inteligence

Stáhnout nyní

SICK uses cookies

We use cookies to optimize our web pages for you, to continuously improve them, and to offer you information that is tailored to your interests. By clicking the “Accept all cookies” button you consent to the use of cookies. You can select which cookies you want to allow by clicking the “Show settings for cookies” button. For further information, please see our privacy policy.