Technologie systemów wizyjnych: porównanie rozwiązań wizyjnych 2D i 3D

30 cze 2025

Rozwiązania w dziedzinie systemów wizyjnych umożliwiają maszynom „widzenie”, dzięki czemu wykonywane ręcznie zadania kontrolne można wspierać lub też nawet całkowicie zastąpić poprzez zastosowanie rozwiązań wizyjnych. Technologia ta służy w licznych branżach oraz aplikacjach do automatyzacji procesów produkcyjnych. 

Często jest przy tym stawiane pytanie: czy potrzebne jest rozwiązanie wizyjne 2D czy też rozwiązanie wizyjne 3D? Kiedy która technologia ma sens – o tym właśnie mówi artykuł na blogu, który zawiera również wskazówki dotyczące prawidłowego używania technologii.

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

 W dziedzinie systemów wizyjnych w ostatnich latach osiągnięto znaczący postęp technologiczny. Rozwiązania stają się przy tym tańsze, a tym samym bardziej opłacalne ekonomicznie.  Mają one potencjał, aby znacznie polepszyć efektywność aplikacji przemysłowych. Rosnąca presja konkurencji, brak wykwalifikowanej siły roboczej, wysokie standardy jakościowe, jak również konieczność wytwarzania zindywidualizowanych produktów w krótszych cyklach produkcyjnych sprawiają, że automatyzacja produkcji staje się celem, do którego warto dążyć. W przypadku odpowiednich technologii chodzi o rozwiązania, które za pośrednictwem czujników optycznych oraz przetwarzania obrazu wykonują czynności takie jak kontrola jakości lub też przekazują współrzędne oraz dane dotyczące pozycji do robota. 

Wydajna technologia przetwarzania obrazu umożliwia precyzyjne rejestrowanie oraz analizę obiektów w czasie rzeczywistym. Prowadzi to do lepszej jakości produktów, mniejszej ilości błędów oraz zoptymalizowanych procesów. Dalsze zalety to wzrost zysków, przepustowości oraz zadowolenia klientów, jak również zmniejszone zużycie zasobów

 

SYSTEMY WIZYJNE 2D: CO TO TAKIEGO?

Rozwiązania wizyjne 2D tworzą podstawę wielu przemysłowych procesów automatyzacji. Dużą zaletą technologii 2D jest precyzyjne wykrywanie wzorów oraz kontrastów na ukształtowanych w różny sposób powierzchniach obiektów oraz dokładne rozpoznawanie nieregularności i wad. Rozwiązania 2D są stosowane przede wszystkim wtedy, gdy chodzi o informacje dotyczące różnicy kontrastu. Technologia ta jest również aktualnie bardzo rozpowszechniona. Rozwiązania wizyjne 2D są intuicyjne i bardzo elastyczne: można stosować wiele różnych rodzajów źródeł światła w celu optymalizacji rozwiązania wizyjnego. W ten sposób kamery wizyjne 2D mogą dokładnie rejestrować żądane właściwości obiektów. 

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

ROZWIĄZANIA WIZYJNE 2D W ZASTOSOWANIACH PRZEMYSŁOWYCH

Za pomocą przyjaznego dla użytkownika oprogramowania można w prosty sposób zintegrować te rozwiązania z maszynami oraz instalacjami i łatwo obsługiwać. Rozwiązania są trwałe i umożliwiają dostosowywanie, a dzięki temu nadają się idealnie do wymagającego otoczenia przemysłowego oraz zadań takich jak:

  • Kontrola kompletności oraz montażu

  • Wykrywanie uszkodzeń

  • Wykrywanie ciał obcych

  • Inspekcja i klasyfikacja obiektów

  • Odczyt kodów i weryfikacja etykiet

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.

Podsumowane: mocne strony rozwiązań wizyjnych 2D polegają na ich prostocie, efektywności kosztowej, wszechstronności oraz łatwej integracji z działającymi już procesami. Technologia ta jest jednakże ograniczona do zastosowań, w przypadku których nie są wymagana informacje dotyczące głębi.

 

PRZEGLĄD ROZWIĄZAŃ WIZYJNYCH 3D

Rozwiązania wizyjne 3D oferują dzięki rejestrowaniu głębi szczegółowe obrazy geometrii obiektu. Na zastosowanie nie ma wpływu ani kształt, ani kolor obiektu. Rozwiązania 3D są stosowane przede wszystkim wtedy, gdy chodzi o informacje dotyczące różnicy wysokości. W przeciwieństwie do technologii 2D, technologie 3D mają za zadanie rejestrowanie kształtu oraz układu przestrzennego obiektów. Rozróżnia się następujące technologie:

  • Technologie skanowania: rejestrują one obrazy 3D profil po profilu, w wyniku przemieszczania obiektu przez obszar pomiaru albo też przesuwu kamery nad obiektem. Metoda ta wymaga stałego lub znanego ruchu, np. dzięki zastosowaniu enkodera.

  • Technologie migawkowe: wytwarzają one szczegółowe obrazy 3D na podstawie tylko jednego ujęcia. Nie jest wymagany ruch obiektu ani kamery, lecz obrazy są często mniej dokładne niż w przypadku technologii skanowania.

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.

ROZWIĄZANIA WIZYJNE 3D – SZCZEGÓŁY RÓŻNYCH TECHNOLOGII


Triangulacja laserowa

Promień lasera jest rzutowany na obiekt, a kamera rejestruje odbite światło. Na podstawie pomiaru pozycji odbitej linii lasera na czujniku kamery można obliczyć pozycję wysokości obiektu. Kamera rejestruje odbite światło w sposób sekwencyjny i tworzy na podstawie zarejestrowanych profili trójwymiarową prezentację projektu.

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.

Technologia pomiaru czasu przebiegu światła

Ta technologia migawkowa mierzy czas, w jakim wiązka świetlna pokonuje drogę do swego celu i z powrotem, oraz tworzy obraz 3D w czasie rzeczywistym. Technologia pomiaru czasu przebiegu światła nadaje się zwłaszcza do zastosowań z dużym polem widzenia oraz odstępami roboczymi większymi niż pół metra.

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

Technologia stereo

Ta technologia migawkowa działa w podobny sposób jak ludzkie widzenie, ponieważ w tym przypadku są łączone dwa obrazy 2D z różnych pozycji. Nadaje się ona dobrze do zastosowań z dużym polem widzenia, a także na otwartym terenie. Dokładność pomiaru można poprawić za pomocą dodatkowego źródła światła, które rzutuje wzory na obiekt.

 

OBSZARY ZASTOSOWANIA ROZWIĄZAŃ WIZYJNYCH 3D

Rozwiązania wizyjne 3D znajdują zastosowanie m.in. w kontroli jakości oraz w systemach wizyjnych wykorzystujących roboty, gdzie są wymagane precyzyjne pomiary oraz szczegółowe analizy. Zakres aplikacji:

  • Kontrola kompletności oraz montażu

  • Wykrywanie uszkodzeń

  • Wykrywanie ciał obcych

  • Pomiary

  • Klasyfikowanie i sortowanie obiektów

  • Lokalizacja obiektów

  • Sterowanie robotami / ramionami chwytaków

Podsumowanie: duża zaleta systemów wizyjnych 3D polega na tym, że uzyskiwany jest szczegółowy obraz obiektu 3D. Jest to ważne w przypadku aplikacji, w których głębokość, objętość oraz precyzyjne pomiary mają decydujące znaczenie.

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 ROZWIĄZAŃ WIZYJNYCH FIRMY SICK

W zależności od wymagań klienta oraz złożoności zadania firma SICK oferuje właściwe rozwiązanie. Od pojedynczych czujników wizyjnych i specyficznych dla aplikacji systemów czujników do przetwarzania obrazu aż po cyfrowe rozwiązania i usługi Machine Vision: Portfolio systemów wizyjnych firmy SICK obejmuje szeroką gamę różnych kamer i rozwiązań do systemów wizyjnych. Niezależnie od tego, czy są stosowane kamery 2D czy 3D: Oprogramowanie podstawowe SICK Nova pomaga w szybkiej i łatwej konfiguracji aplikacji wizyjnych. Firma SICK oferuje szeroką gamę najnowocześniejszych rozwiązań dostosowanych do zadania i obszaru zastosowania, a także kompleksowe doradztwo w celu znalezienia odpowiedniego rozwiązania Machine Vision dla konkretnych wyzwań. 

 

Pozostałe teksty

Systemy wizyjne potrzebują specjalistów: prawidłowe wykonywanie kontroli jakości

Przeczytaj więcej

Wbrew pyłowi: rozwiązania wizyjne 3D wykrywają duże i małe cząstki

Przeczytaj więcej

Sztuczna inteligencja dla wszystkich: rozwiązania do kontroli jakości za pomocą systemów wizyjnych

Przeczytaj więcej

Interactive tool: Sensor solutions for consumer goods
Interactive tool: Sensor solutions for consumer goods
Interaktywne narzędzie: rozwiązania czujnikowe przeznaczone do towarów konsumpcyjnych

Zacznij teraz

E-Guide: machine vision in the age of artificial intelligence
E-Guide: machine vision in the age of artificial intelligence
E-przewodnik: systemy wizyjne w czasach sztucznej inteligencji

Pobierz teraz