背景及意義
我們生活在一個三維的立體世界，但目前廣泛應(yīng)用，為人們熟知的“圖像”實際是真實的三維世界再二維平面上的映射，這其中包含了大量的信息損失。隨著現(xiàn)代計算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，計算機(jī)圖形圖像處理廣泛地應(yīng)用于工業(yè)，國防和醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域，對“三維圖像”的需求越來越大。
工業(yè)界要求能快速地測量工件的三維尺寸和表面形貌等；國防界需要在無損的情況下很精確地判斷火箭等高精尖產(chǎn)品電子器件焊點的虛實；放療界3D劑量驗證需要實時得到三維的劑量分布等。
常用的三維圖像獲取技術(shù)
獲取真實對象的三維圖像關(guān)鍵在于獲取物體表面采樣點的立體坐標(biāo)，尤其是深度數(shù)據(jù)，相對于傳統(tǒng)的鏡頭+相機(jī)裝置，需要一些特殊的技術(shù)來獲得深度信息。
接觸式
用可以精確定位的探針去逐點接觸物體表面，測得被接觸點的空間坐標(biāo)。
特點：原理簡單，精度高，速度慢。
非接觸式———雷達(dá)法
利用脈沖光的來回來回飛行時間計算目標(biāo)距離。
特點：精確度高，但內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，對較近物體的深度測量準(zhǔn)確，分辨率高。
計算機(jī)視覺——立體視覺
立體視覺法是通過不同位置的相機(jī)對同一目標(biāo)拍攝的兩幅或多副圖像組成的立體像對，利用對應(yīng)點的視差來計算視野范圍內(nèi)的立體信息。
優(yōu)勢：受物體表面反射特性影響小，不接觸物體，不需要附加光源，對使用環(huán)境要求寬松，測量范圍寬。
立體視覺在許多領(lǐng)域均極具應(yīng)用價值，如機(jī)器人視覺感知系統(tǒng)，物體表面三維坐標(biāo)測量，系統(tǒng)的位姿檢測與控制等。除雙目立體視覺外，還發(fā)展了三目甚至多目立體視覺系統(tǒng)，其中光場相機(jī)就是基于多目立體視覺的產(chǎn)物。
目前商業(yè)三維成像設(shè)備
目前商用三維成像設(shè)備主要有：德國的Raytrix，馬路科技GOM和Basler,日本的Keyence.Cognex等。
光場相機(jī)
優(yōu)勢：1.任意深度位置的圖像都可以通過對一次拍攝得到的場進(jìn)行積分獲得，無需機(jī)械調(diào)焦
2.在積分成像之前對光輻射的相位誤差進(jìn)行校正，消除幾何相差的影響
3.從多維光輻射信息中實時計算出面積表的三維形態(tài)
4.立體視覺法獲取三維圖像的一切優(yōu)勢
應(yīng)用及市場
*機(jī)器視覺工業(yè)檢測
主要可用于以下場景：
PCB電路板的視覺檢查；鋼板表面的自動探傷；大型工件平行度測量；
容器容積或雜質(zhì)檢測；機(jī)械零件的自動識別分類；工件的幾何尺寸測量等
*人臉識別
*流場流速測量
*火焰溫度測量
*機(jī)器視覺
