3D成像技术实现了二维到三维的升级。智能化制造下，具有3D成像功能的机器视觉系统可以更快，更准确地检查生产现场的组件。其中表面形貌的3D测量，包括了轮廓的测量以及表面粗糙度的测量，是微纳结构测量最为基础和重要的项目。目前常用的微结构表面形貌测量方法分为接触式和非接触式。
运用非接触式测量技术的3D光学检测仪器，大多是基于光学方法（干涉显微法、自动聚焦法、激光干涉法、光学显微干涉法等），可对精密零部件的表面粗糙度、微小形貌轮廓及尺寸实现微纳级测量，在微纳米结构检测中有着重要意义。
1、自动聚焦法-影像测量仪
自动聚焦法是基于几何光学的物象共轭关系，能使得场景目标在成像系统中准确清晰成像的某种自动调节过程，当照明光斑汇聚在被测面时，进一步调整检测头与表面的距离，直至光斑像尺寸最小而得到该被测位置的相对高度。
Novator系列复合式影像仪是一款能充分发挥光学电动变倍镜头高精度优势的全自动影像测量仪。
· 支持点激光轮廓扫描测量，进行高度方向上的轮廓测量；
· 支持线激光3D扫描成像，可实现3D扫描成像和空间测量；
· 支持频闪照明和飞拍功能，可进行高速测量，提升测量效率；
· 具有可独立升降和可更换RGB光源，可适应更多复杂工件表面。
2、共焦激光扫描显微法-共聚焦显微镜
激光共焦扫描显微术是一项高分辨率三维光学成像技术。利用精密共焦空间滤波结构，通过物象共轭关系滤除焦点外的反射光，提高成像的可见度。共焦显微镜装置是在被测对象焦平面的共轭面上放置两个小孔，其中一个放在光源前面，另一个放在探测器前面。得到的图像是来自一个焦平面的光通过针孔数码相机聚焦拍摄，通过所累积的不同焦平面的图像序列，使用软件编译完整的 3d 图像。
VT6000共聚焦显微镜具有粗糙度分析、几何轮廓分析、结构分析、频率分析、功能分析等五大分析功能。基于激光共聚焦显微测量技术，配备了真彩相机并提供还原的3D真彩图像，对细节的展现纤毫毕现；对大坡度的产品有更好的成像效果，能在满足精度的情况下使使用场景更具兼容性。在材料生产领域中提供色彩斑斓的真彩图像便于观察。
3、光学显微干涉法-白光干涉仪
干涉显微法是光学干涉法与显微系统相结合的产物，通过在干涉仪上增加显微放大视觉系统，提高了干涉图的横向分辨率，使之能够完成微纳结构的三维表面形貌测量。
SuperViewW1白光干涉仪是一个光学干涉显微测量系统，基于白光干涉原理研制而成，采用扩展型的相移算法EPSI，集合了相移法PSI的高精度和垂直法VSI的大范围两大优点，单一模式即可适用于从超光滑到粗糙、平面到弧面等各种表面类型。主要用于对各种产品、部件和材料表面的平面度、粗糙度、波纹度、面形轮廓、表面缺陷、磨损情况、腐蚀情况、孔隙间隙、台阶高度、弯曲变形情况、加工情况等表面形貌特征进行测量和分析。
直接测量透明的样件表面：
高精度仪器设备需求不断推动着微纳米技术向前发展，因此高精度的微纳检测技术也成为了必然需求。根据不同测量要求，每种高精度测量仪器都有其适用性，在选设备的时候要根据具体需求来选择。