3、图像捕获与表示技术：从 2D 到 3D 的深度探索

图像捕获与表示技术：从 2D 到 3D 的深度探索

在当今的科技领域，图像捕获与表示技术正经历着飞速的发展。从日常的数字摄影到专业的军事、工业应用，这些技术不断推动着各个领域的进步。本文将深入探讨 2D 计算相机、3D 深度相机系统等相关技术，为您揭示图像捕获与表示的奥秘。

2D 计算相机

2D 计算相机是一种融合了可编程 2D 传感器阵列、镜头和照明器的新型相机系统。它借鉴了共焦成像、共焦显微镜以及合成孔径雷达系统的研究成果，采用计算成像方法在拍摄后对图像进行增强。

目前，商业数字百万像素相机的分辨率已经能够与甚至超过 35mm 相机使用的高端胶片。然而，超高分辨率的千兆像素成像设备仍在不断发展。例如，2D 阵列相机由正交的 2D 图像传感器阵列和相应的光学元件组成；球形相机则是哥伦比亚大学 CAVE 的 DARPA 研究项目成果。

此外，还有几种常见的计算 2D 传感器方法：
- 高分辨率（HR）相机 ：虽然当前商业数字方法已能满足大部分需求，但超高分辨率的千兆像素成像设备在计算成像方面具有独特优势。
- 高动态范围（HDR）相机 ：通过不同曝光设置拍摄同一场景的多张图像，然后结合这些图像，使用合适的加权方案生成具有更高位深度的新图像。这种方法可以使微弱光线和强光都能得到良好的成像效果，消除眩光，创造更均匀、更美观的图像对比度。
- 高帧率（HF）相机 ：能够快速连续捕获场景的图像集，并使用包围曝光技术改变曝光、闪光、焦点、白平衡和景深。

3D 深度相机系统

在计算机视觉