Stereo Vision（立體視覺）用兩台相機從不同角度拍攝、模仿人眼算 3D 深度。
Stereo Vision 是什麼？
圖片來源：Cognex Corporation
Stereo Vision（立體視覺）= 用兩台相機從不同角度拍攝同一場景 → 模仿人類兩眼視差計算物件 3D 深度。
原理：
- 兩相機間距已知（baseline，如 100mm）
- 同一物件在兩張影像中位置不同（disparity 視差）
- 視差越大 → 物件越近
- 視差越小 → 物件越遠
- 三角測量公式 → 算出 3D 座標
Stereo Vision 4 大應用
1. Bin Picking 散裝取物
- 大箱內隨機堆疊工件 → Stereo 算 3D 深度 → 機械手臂取
- 適合工件 > 50mm
2. 大物件 3D 量測
- 汽車零件、引擎、大型機構件
- 視野可達 1m+，比結構光 3D 大
3. 戶外 / 大空間應用
- 自主移動機器人 AGV / AMR 避障
- 倉儲體積量測
4. 表面輪廓掃描
- 大型工件曲面 3D 重建
- 模具 / 鈑金量測
Stereo vs 其他 3D 技術
| 技術 | 精度 | 視野 | 成本 | 適合 |
|---|---|---|---|---|
| Stereo Vision | ±0.5-2 mm | 大（cm-m） | 中 | 大物件、戶外、Bin Picking |
| 結構光 3D（Cognex 3D-A5000） | ±0.01 mm | 小（cm 級） | 高 | 精密量測 |
| ToF（Time of Flight） | ±5-20 mm | 中 | 中 | 體積量測、人臉識別 |
| 雷射位移（Cognex L68） | ±0.001 mm | 點 / 線 | 中 | 高度單點量測 |
| 雷射線掃（Cognex DSMax） | ±0.1 mm | 線型 | 高 | 連續產線 3D |
Cognex 跟 Stereo Vision
Cognex 主要主推結構光 3D（3D-A1000 / 3D-A5000）與雷射線掃（DSMax / L68），不主推 Stereo Vision。
原因：結構光 3D 在工業精密量測場景精度更高、穩定度更好。
注意：Cognex In-Sight L38 屬於 線雷射輪廓 + AI（laser profiler + AI，scan rate 最高 7,500 Hz、binning 模式下 11 kHz），並非 stereo vision（單相機 + 線雷射，非雙相機視差）。若應用必須採用 stereo vision，建議評估 stereo 專屬廠商方案。
若您的應用需要 Stereo Vision
- 工業上專業 Stereo / 結構光 3D 多採用專屬廠商方案
- 或用 VisionPro + 雙工業相機 + Stereo Calibration 自行整合
- VSK 可協助評估 Cognex 工具鏈整合方式
工程師常見問題
Q1：Stereo Vision 精度為何不如結構光？
A：3 大原因：
- 仰賴物件自然紋理（無紋理表面 stereo 失敗）
- 被動式 — 不主動投影圖案，依賴環境光
- 計算複雜，視差錯誤累積
結構光 主動投影圖案，精度高 10-100 倍。
Q2：Stereo Vision 比結構光便宜嗎？
A：相機端便宜（兩台 + Calibration），但軟體 + 演算法授權貴。整體成本約 8-9 折。
Q3：能用 Cognex 機型做 Stereo Vision 嗎？
A：可以。用兩台 In-Sight 同步觸發 → VisionPro 軟體做 Stereo Calibration → 算 3D。客戶端 OPC UA / MES 整合方案由客戶或系統整合商規劃實作。
Q4：Bin Picking 用 Stereo 還是結構光？
A：依工件：
- 大件（> 100mm）— Stereo Vision 視野大
- 小件（< 50mm）— 結構光 3D 精度高
- 混合 — Cognex 3D-A5000 + ViDi AI 通用方案
Q5：立體視覺與雷射 3D 量測的差別？
A：立體視覺用兩個相機從不同角度拍同一物體、由視差計算深度，適合大範圍與大視野；雷射 3D 投射結構光、精度更高但視野通常較小。汽車裝配常用立體視覺、半導體量測常用雷射 3D。
想做 3D 視覺應用？
VSK 提供完整 3D 方案：
- 3D 技術選型 — Stereo vs 結構光 vs ToF vs 雷射，依您應用選最佳
- Cognex 3D 機型對比 — 3D-A1000 / A5000 / L38 / S1000
- 整合工程 — 機械手臂 + 3D 視覺完整方案
請告訴 VSK 工件尺寸 + 精度需求 + 應用場景，VSK 評估後會盡快與您聯繫。
立體視覺（Stereo Vision）原理
立體視覺為用兩台相機從不同角度拍同物、由視差計算 3D 深度：
- 視差（Disparity）：同點在左右影像的水平位置差
- 深度 = (Baseline × f) / Disparity（Baseline = 兩相機間距、f = 焦距）
- 關鍵：兩相機需嚴格校準（intrinsic + extrinsic parameters）
- 難點：被測物需有紋理特徵供 matching、純白 / 純黑面失效
來源:Wikipedia "Computer stereo vision"、Hartley & Zisserman "Multiple View Geometry"。
工業立體視覺應用
- 機械手臂 bin picking — 雜亂物件取放、深度排序
- 3D 物件辨識 — 形狀 + 位置同時偵測
- 體積量測（非微米級精度） — 包裹、棧板大致尺寸
- 替代方案：精度需求 sub-mm 時改用結構光、雷射輪廓（如 Cognex 3D-A1000）
相關產業應用：了解 立體視覺在汽車產業裝配對位的應用，包含 Cognex 機型選型與案例對應。
