運用於倉儲自動化與內部物流的尺寸測量技術

選對 3D 視覺技術,效果大不同

在物流流程自動化中,無論是測量包裹或棧板,體積測量都扮演關鍵角色,涵蓋倉儲、分揀、堆疊到出貨的每一環節。現代的機器視覺解決方案,能提供最佳化效率、精度與產能所需的測量資料。

  • 最後更新: 2026/07/06

  • 閱讀時間:約 28 分鐘

測量紙箱、棧板、貨櫃與貨品:內部物流中位居核心且多面向的任務

倉儲自動化尺寸測量要點

  • 在選擇合適尺寸測量方案時,工作距離關鍵因素。依相機與物件之間的距離不同,將採用不同的 3D 技術與相機系統。

  • 不同的應用場景,對測量精度的要求也不同。對於堆疊或分揀等任務,±5 mm 的精度通常已足夠;但國際通行的運費計算,則需符合計量法規、精度更高的法定計量方案。

  • 材料特性與環境條件,對 3D 技術與相機的選擇有很大影響。光亮、黑色或半透明的表面,以及變化的照明條件,都會對影像處理帶來特殊挑戰。

  • 差測距技術特別適用於較長的工作距離,且極具成本效益。即使在嚴苛的照明條件下,也能提供可靠的體積測量,並可透過 HDR 與多相機同步作業,因應複雜的物流場景。

  • 雙目視覺技術在處理挑戰性物件與材料時,能提供極高的精度。搭配隨機圖案投影器的主動式雙目視覺,即使面對反光黑膜等困難表面,也能可靠且精準地偵測。

  • 小型雙目視覺系統特別適合行動裝置與空間受限的應用。由於輕巧、精巧且具成本效益,非常適合機械手臂、貨架上的佔用與空位偵測,或狹小的倉儲環境。

以工作距離為起點,選擇合適的尺寸測量方案

在選擇合適 3D 視覺方案進行體積或周長測量時,工作距離,也就是相機與物件之間的距離,是首先要考量的初始因素。依照距離不同,會採用不同的機器視覺技術與相機。

以 3D 視覺在 3 至 3 m 工作距離下進行尺寸測量

3 – 10 m

在此距離測量棧板與大型貨物時,可達到 ±5 mm 的精度,即使在變化的照明條件下亦然。

3 – 10 m 範圍的解決方案
以 3D 視覺在 3 至 3 m 工作距離下進行尺寸測量

0.6 – 5 m

面對較小的物件、複雜表面,或是須具備高測量精度的場合,即使距離數公尺,仍能擷取精確的 3D 資料。

0.6 – 5 m 範圍的解決方案
以 3D 視覺在 3 至 3 m 工作距離下進行尺寸測量

0.25 – 3 m

小巧、輕量且平價的 3D 相機在短工作距離、簡單的物件在場偵測,空間受限的情境下,往往是最有效率的選擇。

0.25 – 3 m 範圍的解決方案

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3 – 10 m 範圍:時差測距是全方位解決方案

時差測距倉儲自動化與內部物流的眾多測量任務中的首選技術。兼具約 ±5 mm 的測量精度,最適合棧板與貨運應用;對變化不均的照明條件具高度耐受性,且性價比出色。

典型應用

典型應用包括:貨物入庫前的拆棧板尺寸測量(入庫掃描),以及出貨前堆疊與貨車裝載的棧板尺寸測量(出庫掃描)。3D 測量還可用於棧板籠的填充高度自動測量,並依尺寸分揀箱盒。

測量包裹與棧板籠的填充高度
機器人輔助的棧板堆疊與拆解


依尺寸分揀
依尺寸分揀

棧板尺寸測量,最佳化貨車裝載(出庫掃描)
棧板尺寸測量,最佳化貨車裝載(出庫掃描)

Basler ToF 相機:在變動照明條件下依然可靠,價格具競爭力

Basler ToF 相機不僅具備寬廣的視野,也能從容因應變動照明條件與日光的影響。此外,它也是此工作距離下最具成本效益的視覺方案。Basler ToF 相機售價為 € 1,579 起。

Basler ToF 相機
  • 頂級深度資料,源自最新的 Sony DepthSense™ 感光元件技術。

  • 具備 850 nm 與 940 nm 兩種波長版本:其中 940 nm 版本尤其穩定,即使日光造成倉庫或裝卸貨月台的照明條件變化,也能維持穩定運作。

  • 極低延遲,搭配精準的硬體觸發,可確保 3D 影像快速擷取

深入了解 Basler ToF 相機

雙重曝光 HDR 功能:面對極端亮度差時的關鍵優勢

高動態範圍 (HDR) 功能,是為Basler ToF 相機所開發,專門用於高對比且複雜的場景。在雙重曝光模式下,合成兩張曝光時間不同的影像,可同時拍攝極亮與極暗的物件。這也能確保測量結果的一致性,即使倉庫或裝卸貨月台的照明條件頻繁變化時,也能維持穩定。

Multi-camera system for capturing and measuring large objects or scenes

多相機作業:最多可有 7 台 ToF 相機同時運作

當需要擷取大型物件或場景,或需要 360° 全景影像時,多相機系統就是必要的選擇。可無縫且同步運作多台 Basler ToF 相機即使分屬不同網路也不例外。

0.6 – 5 m 範圍:主動式雙目視覺可提供頂尖的尺寸測量精度

主動式雙目視覺不論對數公尺外的小型物件,還是光亮膜材等具挑戰性的表面,都能產出密集且精確的 3D 點雲,即使在嚴苛條件下也能維持高精度。

典型應用

典型應用包括計量法規遵守、對測量精度要求極高的方案:如用於運費計算的法定計量體積測量、最佳化出貨流程的體積測量,以及涉及反光、黑色或透明材料與包裝的尺寸測量任務。

法定計量的運費計算
法定計量的運費計算
用於最佳化出貨流程的體積測量
用於最佳化出貨流程的體積測量
光亮與半透明膜材
光亮與半透明膜材

Basler Stereo ace 相機:即使在挑戰性表面上,也能達成高精度

我們的 Stereo ace 相機,專為需要高精度的應用而設計。可達毫米級精度(在 2 m 工作距離下為 ±2 mm),非常適合法定計量體積測量與運費計算,以及其他高精度測量應用。相較於時差測距技術,該機種也能可靠測量黑色、光亮與(半)透明的包裝材料

Basler Stereo ace
  • 兩枚5 MP 全域快門感光元件,即使拍攝移動中的物件,也不會產生失真。

  • 除了原廠出廠校正,內建的自我校正程序也能確保在運作時,測量結果始終穩定精確。

  • 提供黑白與彩色版本

  • 提供 100、200 與 300 mm 三種基線,可依工作距離選擇最佳搭配

前往 Stereo ace 型號



在挑戰性表面上可靠地進行 3D 尺寸測量

黑色、光亮與(半)透明的包裝材料對眾多體積測量方法都構成挑戰:黑色表面會吸收大部分入射光,而(半)透明材料則容易反射與眩光。Basler Stereo ace 相機,即使在這類條件下,也能提供可靠的 3D 資料。

此外,內建的隨機圖案投影器,可在物體表面產生人工紋理,讓深度運算更為穩定精準;即使面對紋理稀疏、反光或吸光的材料,也不例外。

0.25 – 3 m 範圍:小型雙目視覺,因應空間受限的應用

即使在狹小空間,也能進行精確的 3D 測量:Basler Stereo mini 相機,是短工作距離與有限空間下的理想選擇,無論是搭配小型機台、安裝於機械手臂,或用於其他空間受限的環境。

典型應用

典型應用包括:影像導引式機器人、料位與庫存監控、貨架上佔用與空位偵測,以及近距離 3D 地圖繪製任務。

以裝於機械手臂上的相機進行 3D 夾取點偵測
以裝於機械手臂上的相機進行 3D 夾取點偵測


倉儲貨架:儲位的佔用與空位偵測
倉儲貨架:儲位的佔用與空位偵測


短距離測量:庫存與存貨水位分析
短距離測量:庫存與存貨水位分析


Basler Stereo mini 相機:小巧、輕量、平價

無論是改裝既有系統,或是安裝空間有限的應用Basler Stereo mini 相機都能提供強大且具成本效益的 3D 成像方案。具備小巧輕量的設計,即使在狹小空間也能輕鬆整合。相關型號售價為 € 249 起。

Basler Stereo mini
  • 小巧精簡,最小尺寸自 90 mm × 25 mm × 30 mm 起

  • 重量自 97 g 起

  • 提供 50 與 95 mm 兩種基線,可依工作距離與測量體積選擇最佳搭配

  • 透過 Basler pylon SDK 與 GenTL 輕鬆整合

前往 Stereo mini 機型

以點雲呈現的可靠 3D 深度資料

Stereo mini 相機以雙目視覺原理擷取深度資訊。系統會根據兩張影像之間的差異,計算出深度圖,可作為 3D 點雲使用。能在眾多應用提供足夠細緻的 3D 環境呈現,同時將系統成本壓在低點。

概覽:哪些 3D 相機在哪些領域表現突出?


以下概覽比較了推薦的 3D 解決方案,讓您能一目瞭然地了解哪款相機最適合您的應用需求。



ToF 相機


Stereo ace 相機


Basler Stereo mini 相機

技術

時差測距

主動式雙目視覺

主動式雙目視覺

特別適合

大型物件、較長的工作距離

精確 3D 資料、中等工作距離

空間受限的安裝環境與應用、短工作距離

典型物流應用

棧板追蹤、體積測量、大型包裹、場景概覽、障礙物偵測

箱內揀選、包裹與物品辨識、物件尺寸測量

AMR、AGV、小型安裝空間、短距離、障礙物偵測

陽光下運作能力

極為適合

依應用而定

依應用而定

移動中的物件

適合

非常適合

非常適合

精巧設計
(長 × 寬 × 高)

o

100 mm × 81 mm × 64 mm



從 132 mm × 146 mm × 70 mm 起

++

從 90 mm × 25 mm × 30 mm 起

價格區間

$$

$$$

$

主要優勢

長距離運作,不受環境光影響

在中等工作距離下具高精度

小巧設計,短距離應用的高性價比之選

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提示

掃描條碼以追蹤貨物

全方位掃描、1D 與 2D 條碼讀取,以及文字辨識(OCR)

只需搭配相機與鏡頭,即可讓您的系統讀取 1D 與 2D 條碼

在包裹處理與內部物流中,自動辨識與讀取條碼和文字扮演關鍵角色。將 3D 測量與 2D 條碼讀取結合,就能在同一步驟內完成尺寸測量與條碼辨識。

  • 多相機系統可提升產能,用途也極為多元

  • 適用於全新建置與改裝升級的應用


常見問答:關於尺寸測量

光達 (LiDAR) 透過雷射光束偵測環境中物件的存在、位置與距離。雖然它在物件偵測與導航方面極為有效,但主要產出稀疏的點雲資料,對複雜物件進行精確尺寸測量時較為不利。

3D 視覺技術,例如時差測距 (ToF)雙目視覺,不只能感知環境,還能為場景中每個可見點產出詳細的深度資訊。這使得即使在動態且複雜的環境中,也能精準測量與判定物件尺寸。

3D 視覺更適合尺寸測量的原因:

  • 精確的物件尺寸:3D 視覺系統能計算精確的長、寬、高數值,非常適合尺寸測量應用。

  • 密集的深度資料:光達提供的距離測量相對稀疏,3D 視覺則能擷取整個場景的高解析度深度圖,讓物件邊界與測量都更精確。

  • 繁忙倉庫中的穩定表現:即使環境中充滿各種干擾源,如行人、行動難以預測的堆高機、棧板與其他包裹,3D 視覺依然能可靠地測量物件。

  • 物件辨識與分類:除了深度資訊,視覺系統還會擷取視覺特徵,可用於物件辨識、追蹤與品質檢測。

  • 更能因應不規則形狀:詳細的 3D 資料,讓單靠光達難以描繪、幾何形狀複雜的物件,也能精確測量。

  • 同時掌握測量與場景資訊:視覺系統同時提供幾何與視覺資訊,能將目標物件與周遭雜物區分開,提升測量的可靠度。

  • 兼具成本效益的擴充能力:在倉儲自動化應用中,雙目視覺與 ToF 相機系統往往能在效能、精度與部署成本之間取得理想平衡。

因此,對於尺寸測量應用而言,3D 視覺提供更全面且可靠的解決方案:既能精確測量,又能在複雜且快速變化的倉儲環境中維持穩定表現。

時差測距技術透過發射光與反射光的飛行時間或相位差,測量物體深度。倉庫環境中,天窗、開放式裝卸貨月台、切換的 LED 燈具,或移動中的堆高機與棧板投下的陰影,都會讓照明條件整天不斷變化;在這樣的環境中,ToF 技術能提供不受環境光影響的穩定測量

此外,Basler ToF 相機還提供以下優點:

  • 雙重曝光 HDR 功能,適用於高對比、複雜的場景;即使照明條件變化,也能盡可能維持測量結果的一致性

  • 精確且一致的 3D 資料,提供可靠的尺寸測量與物件偵測

  • 即時運算效能,因應倉庫中的高速作業

  • 工業級可靠度,勝任嚴苛的環境

Basler 系統提供GigE 等標準化介面,可輕鬆整合到既有的 IT 與自動化環境,實現快速且可靠的系統整合。

在物流領域,尺寸測量系統是一種自動化的技術方案,能快速測量包裹、紙箱或棧板的長、寬、高。以相機取代人工捲尺後,這類系統可即時協助計算體積重,最佳化運費成本與倉儲空間。

在現代物流與內部物流流程中,精確的包裹與棧板尺寸測量,是不可或缺的一環。運費計算、倉儲最佳化、出貨自動化,以及承運業者法規遵循,都需要可靠的體積資料。要自動擷取長、寬、高,尺寸測量系統通常仰賴 3D 視覺技術,這類技術會產出深度資訊,並重建物件的形狀。最常見的兩種方式,是時差測距 (ToF) 視覺與雙目視覺。

時差測距 (ToF)

ToF 系統發射紅外光脈衝,並測量反射光返回感光元件所需的時間。根據這段時間差,系統可算出物件表面上每個點的距離,並產出包裹或棧板的深度圖。ToF 技術整合簡便,適用於眾多標準的尺寸測量應用。

雙目視覺

雙目視覺系統採用兩顆相距固定基線距離的相機。透過比對兩個視角的對應影像特徵,立體對應演算法可利用視差計算深度,原理與人類雙眼視覺相同。雙目視覺能實現極高精度的 3D 測量,尤其適用於對精度要求最高的應用,或需可靠測量黑色、反光、半透明膜材等挑戰性包裝材料的場合。

可以,尺寸測量系統也能讀取條碼與文字,實際能力取決於底層的成像技術。

時差測距 (ToF) 系統

3D ToF 相機的設計目的,是擷取深度資訊、測量物件尺寸,本身無法讀取條碼或文字。不過,以 ToF 為基礎的測量系統可以輕鬆搭配 2D 相機擴充,由 2D 相機負責條碼掃描與光學字元辨識(OCR),ToF 相機則專責提供精確的 3D 測量。

雙目視覺系統

雙目視覺系統可同時執行尺寸測量與條碼/文字讀取。由於雙目視覺系統由兩顆高解析度的 2D 相機組成,除了深度資訊外,還能擷取細緻的影像資料。因此,一套雙目視覺裝置即可同時測量物件尺寸,並讀取條碼、QR code 與印刷文字。

實務範例與應用案例

實務範例展示機器視覺系統如何應用於機器人領域。箱內揀選、拾取放置、品質控制等典型應用,都能凸顯機器視覺結合機器人技術的效益。以下應用案例呈現 Basler 相機與軟體解決方案,如何協助建立高效、靈活且可靠的自動化方案。

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