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中国联通5G+3D机器视觉

技术发展白皮书

编写说明

中国联通5G+3D机器视觉技术发展白皮书以5G网络技术及端边云协同发

展为驱动，在梳理3D机器视觉的发展、5G网络及关键技术对3D机器视觉的影

响的基础上，进一步推出了中国联通5G+3D机器视觉技术框架，并结合具体案

例场景，进行详细说明。

为建设业界领先的3D机器视觉专项基础能力服务平台，中国联通紧握5G

抓手，联合生态建设伙伴，构建了覆盖3D机器视觉数据采集、传输、建模等系

列流程中，多行业多场景的端边云协同融合机制，并以此为核心，依靠5G网络

提供的数据传输保障，弱化3D机器视觉应用中软硬件的强耦合关系，促进算力

的云化、上移，以集约化管理持续推动行业高质量发展。

目录

编写说明3

13D机器视觉发展背景6

1.13D机器视觉概述6

1.23D机器视觉技术原理7

1.33D机器视觉典型场景及发展趋势10

1.3.1典型场景10

1.3.2发展趋势11

25G网络对3D机器视觉的影响13

2.15G网络核心特征13

2.25G网络关键技术及对3D机器视觉的价值13

2.2.1SUL/超级上行解决方案13

2.2.2大上行专属帧结构解决方案14

2.3面向2025年的5G网络关键技术及对3D机器视觉的价值15

2.3.1上行MIMO增强15

2.3.2灵活时隙配比/灵活双工技术TDD全上行技术16

2.3.3全上行频谱解耦：17

2.3.4多终端协同17

2.45G+3D机器视觉发展技术要求18

2.4.15G+3D机器视觉端边云协同策略18

2.4.2方案部署影响因素20

2.5中国联通5G+3D机器视觉技术框架21

35G+3D机器视觉典型应用案例24

3.1端云协同：煤流检测24

3.2端超边与边协同：钢板瑕疵检测及分类分级25

3.3端边协同：挂车车体关键尺寸测量26

4

3.4端云协同：无人机立体测绘29

3.5典型应用场景分类31

4总结与展望34

5

13D机器视觉发展背景

1.13D机器视觉概述

机器视觉是指通过光学装置和非接触传感器等图像采集装置，将被摄目标的

不同特征转变成数字化信号，传送给专用的图像分析处理系统，图像处理系统对

这些信号进行各种运算来抽取目标的特征，进而根据判别的结果来控制现场的一

种技术。通俗地讲，机器视觉就是为机器赋予了一双眼睛。机器视觉在工业制造

领域的广泛应用可以在大幅提高生产效率和产品质量的同时，提高生产的柔性和

自动化程度。其体量巨大，易于落地并产生规模效益。

表格1机器视觉目标及应用

机器视觉系统主要包含光源、图像采集与传输装置、图像分析处理系统、展

示与控制系统等四部分。其中，根据处理图像形式或结果的不同，机器视觉可以

分为2D机器视觉和3D机器视觉。近几十年来，2D机器视觉已被广泛应用于条码

读取、目标跟踪和在线智能检测等领域。随着工业互联网发展对技术要求的不断

升级，用户对目标对象的深度信息有了更高要求，而3D相机特有的深度信息采

集功能，恰好可以满足这样的市场需求。

2D机器视觉：通过线阵扫描相机或面阵扫描相机采集待检测物体的平面图