从3D传感器到立体相机，解锁工业应用新可能
3D传感器是实现深度感知的关键技术，广泛应用于各类3D视觉系统，如立体相机、激光雷达（LiDAR）、飞行时间（ToF）相机以及激光三角测量装置。
在工业环境中，3D视觉方案的选择通常取决于具体应用场景和技术需求。各种技术方案各有其特性与优势。例如，激光雷达和激光三角测量因依赖旋转镜等运动部件，因此在极端或恶劣环境下应用受限。
相比之下，立体相机在户外部署中表现更为稳定，其对强光的适应性更强。从成本角度来看，立体相机也具备一定的优势。虽然该技术在计算3D数据时对算力要求较高，但部分产品已具备板载处理功能，从而有效减轻主机负担。另外，立体相机还能提供彩色图像和彩色点云，而其他主流3D视觉系统往往需要额外配备彩色相机。
各类3D视觉技术在精度与测量范围之间通常存在一定的取舍关系。远程传感器的精度通常较低，而短距离传感器则具备更高的分辨率。从测距能力来看，激光雷达覆盖最远，其次为立体相机，飞行时间传感器则稍逊一筹。尽管激光三角测量的有效距离较短，其精度却相对较高。
在实现自主导航和避障功能时，远距离探测能力尤为关键；中距离性能更适用于抓取与放置操作；而近距离探测则主要用于物体识别与检测。
立体工业相机的应用场景
立体相机因兼具测量范围与精度的平衡，被广泛应用于仓储机器人系统。这类相机不仅具有较高的性价比，结构坚固，还能提供可用于物体识别的彩色图像。
在工业领域，立体相机主要服务于两类机器人系统：自主移动机器人（AMR）和取放机器人。
AMR依赖立体相机执行SLAM（同步定位与建图）功能，不仅能够构建环境地图，还能实现自身定位。通过该技术，机器人可以规划路径并精准识别障碍物，如人员或物体，并在导航过程中灵活绕行。
AMR应用中标准立体相机的关键特性
- 高帧率
- 低延迟响应
- 结构坚固耐用
- 长期校准稳定性
- 宽视野覆盖
- 远距离工作能力
- 高动态范围，适应不同光照环境
立体相机
在取放机器人中的应用实例
取放机器人系统的三大核心部件包括：负责环境感知的视觉系统、执行数据处理与决策的控制系统，以及具备抓取能力的机械臂。该类机器人广泛用于装配、码垛、拆垛和料箱分拣等任务。
以料箱分拣为例，视觉系统用于识别物体并计算其位姿，以便机械臂精准抓取。控制系统随后规划运动路径，确保避开路径中的障碍物。最终，机器人将物品放置于指定位置。
取放机器人中标准立体相机的关键要求
- 高精度深度感知
- 低延迟数据传输
- 结构可靠，适应严苛环境
- 长期校准稳定性
- 适用于多尘、高湿度等工业环境
- 具备灵活的视野与工作距离配置
Bumblebee X立体相机
Teledyne FLIR IIS 推出的 Bumblebee X 立体相机是一款面向工业应用的3D视觉系统，具备 IP67 防护等级，并支持 5GigE 接口与板载图像处理功能。
Bumblebee X的主要技术特性
- 高分辨率与高深度精度
- 集成立体图像处理算法，支持板载深度计算
- 24厘米基线，支持远距离测量
- 多视野选项（60°、80°、105°）
- 具备长期校准稳定性
- 兼容外部结构光投影仪
- 支持 Robot OS 和 GenICam 接口标准