近年來(lái)，3D成像在工業(yè)和消費(fèi)者應(yīng)用中變得重要，技術(shù)人員利用3D成像技術(shù)研發(fā)出三維掃描儀、3D相機(jī)、等設(shè)備廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)。 具有3D成像功能的機(jī)器視覺系統(tǒng)可以更快，更準(zhǔn)確地檢查生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的組件。 在消費(fèi)者領(lǐng)域，3D成像為媒體提供更大的圖像深度。

3D成像受到最復(fù)雜成像設(shè)備的啟發(fā)：眼睛

3D成像依賴于立體攝影，我們可以從熟悉的來(lái)源觀察：人類視覺系統(tǒng)。 人類看到兩只眼睛略微分開的東西。 除了由例如標(biāo)準(zhǔn)2D電視屏幕再現(xiàn)的水平和垂直信息之外，這允許它們感知深度。

由于眼睛是分開的，每個(gè)人都從不同的角度看世界。 快速覆蓋一只眼睛，然后另一只眼睛，每次都表現(xiàn)出微妙但明顯的角度差異。 人類在視覺中感知的維度來(lái)自大腦將不同的圖像組合成一個(gè)整體 - 一種稱為視差的現(xiàn)象。

每個(gè)3D鏡頭都使用兩個(gè)鏡頭 - 每個(gè)鏡頭捕獲的圖像略微偏離另一個(gè)鏡頭。 因此，3D圖像包含的信息量是2D圖像的兩倍。 編輯圖像以顯示，同時(shí)保持完整的數(shù)據(jù)保真度。 眼睛不能自己處理兩組圖像：每只眼睛處理它自己的一組圖像。

左手和右手的圖像在大腦中結(jié)合，以再現(xiàn)深度感。

如何實(shí)施3D成像？

3D成像可用于廣泛的應(yīng)用 - 分析，測(cè)量和定位部件是最重要的。 然而，為了獲得最佳結(jié)果，設(shè)計(jì)一個(gè)具有必要性能和環(huán)境約束的系統(tǒng)至關(guān)重要。

可以通過主動(dòng)或被動(dòng)方法實(shí)現(xiàn)3D成像。 主動(dòng)系統(tǒng)使用諸如飛行時(shí)間，結(jié)構(gòu)光和干涉測(cè)量等方法，這些方法通常需要在拍攝環(huán)境中進(jìn)行高度控制。被動(dòng)方法包括焦點(diǎn)深度和光場(chǎng)。

在基于快照的方法中，同時(shí)捕獲的兩個(gè)快照之間的差異用于計(jì)算到對(duì)象的距離 - 這稱為被動(dòng)立體成像。 可以通過移動(dòng)單個(gè)攝像頭來(lái)實(shí)現(xiàn)，但使用兩個(gè)規(guī)格相同的攝像頭效率更高。

相比之下，主動(dòng)快照方法可以包含解釋可視數(shù)據(jù)的其他技術(shù)。 活動(dòng)快照可以使用飛行時(shí)間，通過測(cè)量光傳播到目標(biāo)對(duì)象時(shí)經(jīng)過的時(shí)間然后返回傳感器，將3D數(shù)據(jù)編碼到每個(gè)像素中。

另一種產(chǎn)生3D形狀數(shù)據(jù)的成功方法是激光三角測(cè)量。 在激光三角測(cè)量中，使用單個(gè)相機(jī)來(lái)從投射到物體表面上的激光圖案導(dǎo)出高度變化，然后觀察這些圖案在從相機(jī)角度觀察時(shí)如何移動(dòng)。 即使使用單個(gè)相機(jī)并且沒有三角測(cè)量，通過觀察物體在靠近或遠(yuǎn)離相機(jī)時(shí)如何縮放，仍然可以感知物距。

根據(jù)可用的項(xiàng)目和技術(shù)，3D成像也可以以其他方式實(shí)現(xiàn)。

無(wú)論采用何種方法，結(jié)果都是可靠的可視化數(shù)據(jù)，可用于提高關(guān)鍵流程的性能，尤其是在工業(yè)中。

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