原標題：CMOS傳感器在3D視覺、感測和度量上的應用

CMOS傳感器在3D視覺、感測和度量上的應用非常廣泛，以下是對其應用的詳細分析：

一、3D視覺應用

1. 增強工廠自動化

• 3D視覺技術提高了工廠中機器人/機器系統的自主性和效率，特別是在質量檢測、逆向工程等2D視覺受限的應用場景中。

• 視覺系統引導的機器人技術借助3D視覺實現了更精準的遠程操控、障礙識別及移動能力。

2. 安全防護

• 3D視覺系統能夠預防和解決危險情況，通過監視系統計數和區分人與機器人或物體，確保在密集的人機交互環境中工廠工人的安全。

3. 高級輔助系統

• 3D視覺已成為自動駕駛汽車的先進自動駕駛輔助系統和人機合作機器人等應用的關鍵技術，為最終用戶提供更安全、性能更優異及更高效的輔助系統。

二、感測應用

1. 環境感知與智能調控

• 在智能家居領域，CMOS圖像傳感器的高靈敏度使其在人體檢測方面表現出色。智能家居系統可以通過搭載CMOS技術的傳感器，實現對家庭環境的感知，從而實現智能調控。例如，智能照明系統可以利用CMOS技術感知環境光線，并自動調整燈光亮度；智能溫控系統也可以通過CMOS圖像傳感器感知人體活動，調整室內溫度。

2. 微型傳感器應用

• CMOS圖像傳感器內置在智能門鈴等智能家居設備中，可以始終以全狀態（全分辨率、30fps）運行，記錄清晰的圖像，用于安全監控和智能門禁系統。

三、度量應用

1. 高精度測量

• 在工廠自動化中，3D視覺技術為快速而準確的檢測提供了可能，從而顯著提高了生產率。特別是在質量檢測、逆向工程以及物體尺寸測量方面，3D視覺表現出卓越性能。

• 激光三角測量技術常用于這些高精度需求場合，因為它能在三軸上提供高分辨率，并配合高速傳感器進行操作。

2. 飛行時間（ToF）系統

• ToF系統通過計算光脈沖從發出到反射回傳感器所需的時間來精確確定距離，具有速度快、操作簡單、價格低廉以及良好的中長距離3D性能等優點。

• ToF系統被廣泛應用于測量箱子或包裝的大小和體積、貨物識別用于智能倉庫管理以及拾取和放置等場景。

四、技術與方法

1. 立體視覺

• 使用兩個位于不同視角的攝像頭捕捉圖像，并采用校準技術對齊攝像頭之間的像素信息以提取深度信息。

2. 結構光

• 將已知的光圖案投射到物體上，深度信息通過該圖案在物體上的形變方式來計算。

3. 激光三角測量

• 通過將相機與激光源配對來實現三維測量。系統根據激光與相機之間已知的角度偏距，使用三角函數測量激光線的幾何偏移量（與物體的高度緊密相關）。

4. 飛行時間（ToF）

• 光源與圖像傳感器同步操作，根據光脈沖與反射回傳感器的光之間的時間差計算距離。

綜上所述，CMOS傳感器在3D視覺、感測和度量上發揮著重要作用，其高精度、高速度和廣泛的應用場景使其成為現代技術中不可或缺的一部分。