单目三维成像系统是一种通过单目视觉实现三维（3D）信息成像的系统。基于单目视觉的3D重构是根据相机或物体的运动得到不同角度的图像序列，根据图像特征匹配估计相机和物体之间的相对运动，利用极线约束和三角原理，计算得到重建的3D场景。
3D视觉感知是工业机器人、人工智能感知世界的重要窗口。3D视觉感知可分为被动三维视觉感知、主动三维视觉感知两大类，其中被动三维视觉感知包括单目视觉感知、双目视觉感知、多目视觉感知等。相比于双目三维成像、多目三维成像，单目三维成像具有结构简单、质量轻、成本低、体积小、功耗低等优势。
目前3D视觉感知主要采用结构光法、双目相机、飞行时间法（ToF）方案。为实现深度信息获取，以上三种技术方案需借助激光器、多个相机和高速高灵敏度探测器，硬件系统复杂，器件的成本、功耗、体积更高。在满足成像精度的调节下，硬件系统的轻量化、降本化、小型化已成为3D视觉感知技术演进的必然趋势，单目三维成像系统应用前景广阔。
根据新思界产业研究中心发布的
《2024-2028年中国单目三维成像系统行业市场供需现状及发展趋势预测报告》显示，单目三维成像系统应用场景广泛，可用于医疗诊断、自动驾驶、生物识别、飞行器探测、增强现实、机器人视觉等场景。在医疗诊断领域，基于单目三维成像的内窥镜系统，具有操作简单、息肉及腺瘤检出率高等优势，可用于消化道疾病、呼吸道疾病的诊断。
目前由北京友谊医院三院区采用消化健康全国重点实验室和新光维医疗科技有限公司合作研发、全球首创的消化内镜单目3D成像系统已累计开展手术千余台。
此外我国单目三维成像系统相关布局企业还有维悟光子（北京）科技有限公司（维悟光子）、北京微链道爱科技有限公司、中科融合感知智能研究院有限公司等，其中维悟光子为清华大学科研成果转化平台，基于光学超表面和计算成像技术沉淀，其创新性地提出了超表面单目快照式三维成像方法和系统。
新思界
行业分析人士表示，单目三维成像系统具有结构简单、成本低、体积小等特点，符合3D视觉感知技术演进趋势，应用空间广阔。随着市场发展，未来单目三维成像系统在自动驾驶汽车、工业机器人、医疗内窥镜等设备的图像获取、静态物体识别、动态目标检测等方面将发挥更重要作用。
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