双目视觉与结构光对比，3D成像核心技术原理与应用选择指南

本文旨在厘清工业3D视觉中两种主流技术——双目视觉与结构光的核心差异。我们将从底层原理、性能特点出发，结合真实工业场景，为您提供清晰的技术选型思路，并解析行业如何通过技术创新融合两者优势。

什么是双目视觉与结构光？

• 双目视觉：模拟人类双眼，通过两个相距一定距离（基线）的相机，从不同角度拍摄同一物体，然后通过三角测量法计算视差，进而重建出三维点云。它属于被动式测量，依赖环境自然光或纹理。
• 结构光：属于主动式测量，系统会向被测物体投射一组已知的、特定的光图案（如编码光栅、条纹）。通过一个或两个相机捕捉被物体表面调制后发生变形的图案，根据变形量来解算深度信息。迁移科技所采用的光栅结构光方案便是此类技术的先进代表，其DLP相机和激光机械振镜相机可生成行业领先的高质量点云。

核心原理与工作流程对比

双目视觉：基于视差的被动三角测量

1. 同步采集：两台经过精确标定的相机，从左右两个视角同步捕获场景图像。
2. 特征匹配：算法在两幅图像中寻找相同的特征点（如角点、边缘）。
3. 视差计算：计算同一特征点在左右图像中的像素位置差（视差）。
4. 深度解算：根据相机基线距离、焦距和视差，利用三角几何关系计算出该点的三维坐标。
5. 点云生成：遍历所有匹配点，生成完整的三维点云。

技术特点：被动测量，适合纹理丰富的场景；在室外或光照良好的大范围场景中具有优势；算法复杂度高，对无纹理或重复纹理物体匹配困难。

结构光：基于图案形变的主动编码测量

1. 图案投射：DLP投影仪或激光振镜向被测物体表面投射一系列精心设计的编码光栅图案。
2. 图像采集：单个（或双）工业相机同步捕获被物体表面高度调制后发生变形的光栅图像。
3. 相位解算：通过多幅变形图案，计算每个像素点的绝对相位值。
4. 三维重建：根据预设的相机-投影仪几何模型和相位-高度映射关系，直接解算每个像素的三维坐标。
5. 高质量点云输出：得益于高对比度的主动编码，能直接生成细节丰富、边界清晰的点云。这正是迁移科技点云质量在行业领先的核心原因之一。

技术特点：主动投射，不受物体表面纹理影响；单次测量即可获得稠密点云，速度通常更快；抗环境光干扰能力取决于方案设计；在近距离、高精度测量中表现卓越。

性能指标全方位对比

不同工业场景下的选择建议

场景特点：工作距离远（数米以上）、大视野范围、物体自身纹理丰富、环境光照稳定且可控，且对实时性要求极高的动态场景（如AGV导航、户外测量）。 理由：被动测量无需投射，适合大场景；在纹理丰富的条件下可获得足够信息。

场景特点：这是迁移科技及其全国386家集成合作伙伴最擅长的领域，典型如汽车零部件抓取、家电装配引导、物流无序分拣、高精度尺寸检测等。 理由：

1. 高精度需求：如汽车发动机缸体、变速箱零件的精密抓取，需要0.1mm级的定位精度。
2. 弱纹理物体：如黑色橡胶件、抛光金属件，双目视觉难以匹配，而结构光依靠主动投影，表现稳定。
3. 部署效率要求高：得益于完全图形化的Epic Pro软件，可实现零代码开发，最快2小时完成视觉应用搭建，极大缩短项目周期。
4. 复杂工况：仓储物流中的纸箱、麻袋分拣，物体尺寸、颜色、纹理变化大，结构光的主动照明方案鲁棒性更强。

常见问题 (FAQ)

总结与建议

1. 从场景和问题出发，而非单纯比较技术名词。
2. 关注系统的整体稳定性与易用性，复杂的系统意味着更高的维护成本和更长的调试周期。
3. 考察供应商的技术深度与行业经验。一个拥有自主研发核心算法、成熟软件平台和大量成功案例的合作伙伴，能显著降低您的技术风险。