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工業相機光場成像的原理-度申科技
發布時間:2019-12-09
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        空間中任意點向任意方向發出的光的集合就是我們所說的光場。光是一種攜帶了物體信息的載體,在3D空間中,我們用5個參數(方向角坐標θ,φ和位置坐標x,y,z)來定義任意一束光。光場成像的原理有著三種不同的理論。

       如果把一個觀測物體作為一個鎖定的目標,把自身限制在物體中,那么我們就可以用4D來表示觀測物體所發出的所有光纖的集合,這個就是4D光場,也就是Marc Levoy光場理論的基本表示方法。

       Light field rendering光場理論的思想是用來實現所有光場理論的應用基礎的。這個理論就是可以讓工業相機在拍攝時,可以一次性拍攝出景深各有不同的照片,而普通相機在這一點上無法達成的。所以通過這Light field rendering光場理論我們就可以根據目的和需求,進行不同產品的制作以及他們的應用領域。

       物體在高速旋轉的時候,我們對其進行一周不同視角圖像的拍攝,再通過計算將這些圖像合成物體的三維立體圖像。這種光場三維重建理論對比與傳統三維重建方式來說,有著非常巨大的優勢。

(1)操作難度和計算難度不會因為物體交互重現的復雜性而提高。

(2)計算的資源非常小,所以我們可以在個人電腦或者工作站進行實時處理。

(3)片源并不局限于某一種獲取途徑,虛擬或者真是的場景都是可以的。

       總的來說,光場相機的成像理論是通過觀測同一個物體不同角度的形狀后,通過一系列的計算得出新的視角成像,而不是在觀測視角直接成像。所以光場成像是離不開計算機技術的支持的,計算機通過一些對應的軟甲對照片進行分析之后,將產生的數以千計的中間圖像無縫連接。就像三維重建理論中,這些形如薄片的圖像層層重疊,從而形成一個新的三維模擬圖像,其中聚焦點存在圖像的每一層中。

       光場成像的原理使得光場相機的應用前景非常廣泛。它可以用于電視新聞、廣告或者印刷行業中;也可以用于監視和安全設備上;更是可以用于多鏡頭的攝影機上,讓消費者的攝影可以重新界定。
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