單目三維成像系統是一種通過單目視覺實現三維（3D）信息成像的系統。基于單目視覺的3D重構是根據相機或物體的運動得到不同角度的圖像序列，根據圖像特征匹配估計相機和物體之間的相對運動，利用極線約束和三角原理，計算得到重建的3D場景。
3D視覺感知是工業機器人、人工智能感知世界的重要窗口。3D視覺感知可分為被動三維視覺感知、主動三維視覺感知兩大類，其中被動三維視覺感知包括單目視覺感知、雙目視覺感知、多目視覺感知等。相比于雙目三維成像、多目三維成像，單目三維成像具有結構簡單、質量輕、成本低、體積小、功耗低等優勢。
目前3D視覺感知主要采用結構光法、雙目相機、飛行時間法（ToF）方案。為實現深度信息獲取，以上三種技術方案需借助激光器、多個相機和高速高靈敏度探測器，硬件系統復雜，器件的成本、功耗、體積更高。在滿足成像精度的調節下，硬件系統的輕量化、降本化、小型化已成為3D視覺感知技術演進的必然趨勢，單目三維成像系統應用前景廣闊。
根據新思界產業研究中心發布的
《2024-2028年中國單目三維成像系統行業市場供需現狀及發展趨勢預測報告》顯示，單目三維成像系統應用場景廣泛，可用于醫療診斷、自動駕駛、生物識別、飛行器探測、增強現實、機器人視覺等場景。在醫療診斷領域，基于單目三維成像的內窺鏡系統，具有操作簡單、息肉及腺瘤檢出率高等優勢，可用于消化道疾病、呼吸道疾病的診斷。
目前由北京友誼醫院三院區采用消化健康全國重點實驗室和新光維醫療科技有限公司合作研發、全球首創的消化內鏡單目3D成像系統已累計開展手術千余臺。
此外我國單目三維成像系統相關布局企業還有維悟光子（北京）科技有限公司（維悟光子）、北京微鏈道愛科技有限公司、中科融合感知智能研究院有限公司等，其中維悟光子為清華大學科研成果轉化平臺，基于光學超表面和計算成像技術沉淀，其創新性地提出了超表面單目快照式三維成像方法和系統。
新思界
行業分析人士表示，單目三維成像系統具有結構簡單、成本低、體積小等特點，符合3D視覺感知技術演進趨勢，應用空間廣闊。隨著市場發展，未來單目三維成像系統在自動駕駛汽車、工業機器人、醫療內窺鏡等設備的圖像獲取、靜態物體識別、動態目標檢測等方面將發揮更重要作用。
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