3D視覺技術國內發展狀況

　　通過德溫特世界專利數據庫和世界專利文摘數據庫，對截至2018 年2月2日公開的專利文獻進行檢索發現，自1979年美國通用汽車公司提交的公開號為US4254433A “視覺運動跟蹤系統”的專利申請之后，全球涉及工業機器人3D視覺控制技術的專利申請總量為2774項。其中該技術常用類型有：被動3D視覺技術(分為單目3D、雙目3D和多目3D，分別是用一個、兩個或兩個以上相機組成立體視覺系統)、通過相機捕捉投射的激光圖像實現立體測量的激光3D掃描技術、利用投影機通過結構光編碼技術實現3D視角重建過程的結構光3D掃描技術、通過LED發射高頻光信號，并根據信號從發射到返回的時間差來實現距離測量的TOF相機技術等。其中單目3D視覺技術結構簡單但精度低;而雙目和多目3D視覺技術精度較高，但算法和結構相對復雜;激光3D技術速度快，但受到激光散斑缺陷的限制，很難達到較高的精度。同時結構光3D技術精度高、速度快，卻無法用于透明、黑色或強反射表面，TOF相機技術速度快、精度較高，但成本又相對較高。當下，被動3D、激光3D和結構光3D視覺技術的發展較為成熟，并被廣泛應用。

　　精度是衡量工業機器人視覺性能的重要指標，目前很多提高視覺精度的基礎技術和核心專利都掌握在日本、美國等一些大型企業手中，如日本發那科公司、美國康耐視公司等。

　　中國工業機器人企業在3D視覺技術方面，特別是在3D技術應用向技術創新方向上所做的努力。與此同時，近幾年，國內企業除了在激光3D和結構光3D技術等較為成熟的領域進行了創新外，還在專利申請量較少的TOF技術上進行了改進。如公開號為CN106772414A的“一種提高TOF相位法測距雷達測距精度的方法”的專利申請，其能夠在不改變硬件技術的前提下，提高測距精度。

　　綜上所述，目前應用于工業機器人領域的3D視覺控制技術已逐漸成熟，很多重要技術來自日本、美國和歐洲等國家地區，如日本發那科公司已將3D視覺產品作為附加設備融合到自身產品中。美國視覺技術企業如康耐視公司，則更注重視覺技術本身，而歐洲視覺技術企業更專注于某一領域的應用。目前，我國的3D視覺控制技術多涉及高校的理論研究和具體的產品應用，并開始逐漸向能夠研制、生產的視覺技術產品的方向努力。我國工業機器人企業，可在某一特定應用領域，趕超并研發出具有自主知識產權的產品，讓工業機器人具備一雙“火眼金睛”。