管道機器人有很多方法實現3D視覺成像，比如飛行時間法、還有激光掃描法，另外還有激光投影成像、立體視覺成像，一般來說，大體上可以分為光學和非光學成像兩大類，當然，目前應用相對較多的還是光學方法。比如說這樣的飛行時間（TOF）相機可以通過像素的不同，然后利用光飛行的時間差這樣的方法來獲取物體的深度。不少公司已經利用這樣的飛行時間3D成像的來生產出商業化相機產品。

在視野范圍較大，工作距離較遠時可以采用TOF成像，由于工作范圍較大也使它的缺點很明顯，就是低精度，易受環境光的干擾。TOF成像還有檢測速度快、價格便宜等優點，這種大視野、遠距離的3D圖像采集為了達到確定的精度，圖像數據不僅包括像素，還包含了所有像素對應的三維數據。

目前掃描測距、主動三角法、色散共焦法這幾種常見辦法構成了掃描3D成像方法的重要部分。掃描測距是在一維空間通過一條準直光束掃描整個物體對象表面而完成3D勘測的。以三角測量原理為前提，主動三角法借助準直光束、或幾條平面光束掃描整個物體對象實現3D測量。色散共焦法基于光譜原理，在反射光束的光譜中分析出對應光譜光的聚集位置。

在地下，管道機器人需要在污水管道爬行幾百米，在行進的過程中，機器人附帶高強度探明燈，頭上再配以幾百萬像素的超清攝像頭，攝像頭能高能低，能調節焦距，全方位檢測管道內是否出現，哪里出現塌方、破損、堵塞的情況。更進一步，從維修角度來說，管道機器人還可以給出堵塞和塌方嚴重程度，管道病害等級的結果，以及實行管道維修的策略。而在地上，借助線纜，檢測人員的電腦、顯示屏和分析設備與機器人相連接，使用鍵盤鼠標、觸摸屏和無線設備的遙控工具，檢測人員可以對管道機器人實施遙控作業。