Raytrix 三維光場(chǎng)相機(jī)(3D相機(jī))-四維光場(chǎng)技術(shù)

在數(shù)字化及網(wǎng)絡(luò)化時(shí)代，數(shù)據(jù)流通快速，相機(jī)將快速進(jìn)入光場(chǎng)相機(jī)時(shí)代，而科學(xué)與工業(yè)級(jí)用之三維光場(chǎng)相機(jī)將會(huì)是工業(yè)界重要的新應(yīng)用。

所謂之光場(chǎng)，指的是空間中任意點(diǎn)發(fā)出的任意方向的光的集合。Raytrix的基本構(gòu)成原理，就是在相機(jī)的主鏡頭與高畫素影像傳感器中間加入一片特制微型鏡頭數(shù)組，而且每一個(gè)微型鏡頭對(duì)應(yīng)多個(gè)像素。透過(guò)鏡頭的折射，可以將景物的影像聚集到微型鏡頭數(shù)組前，透過(guò)其上的微型鏡頭會(huì)將此聚集的影像再成像，并投射到高畫素影像傳感器。

 

 

 

 

 

 

 

Raytrix三維光場(chǎng)相機(jī)擁有實(shí)時(shí)長(zhǎng)景深及不失焦的特點(diǎn)，可有效應(yīng)用于科學(xué)與工業(yè)級(jí)用途，及3D立體顯示技術(shù)。

 

 

Light Field (光場(chǎng))

 

 

Plenoptic

● Throughput and counting rays ● Conservation of throughput ● Area sources and irradiance ● Form factors and radiosity ●Light Field = radiance function on rays ● Conservation of radiance ● Measurement equation

 

藉由Raytrix三維光場(chǎng)相機(jī)所獲得之三維光場(chǎng)影像，經(jīng)過(guò)復(fù)雜之四維圖像處理，可達(dá)成之主要功能有下列四項(xiàng)：

一、 立體深度信息之影像

二、全幅對(duì)焦之影像

三、具有立體視差之多視角影像

四、可軟件自由對(duì)焦之影像

↓只需一次取像, 即可得到3D影像和3D深度資訊圖

 

 

相關(guān)應(yīng)用領(lǐng)域：專業(yè)立體攝影、立體顯微術(shù)、立體影像制作、四維安全監(jiān)控、自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)、三維形貌檢測(cè)、光場(chǎng)科學(xué)應(yīng)用。

 

 

相關(guān)應(yīng)用例子如下：

研究發(fā)展 : 計(jì)算機(jī)攝影、三維微粒流場(chǎng)速度影像分析

機(jī)器視覺(jué) : 太空、軍事、視覺(jué)檢測(cè)、條碼掃描

視訊影像 : 三維立體電視、光場(chǎng)電影

安全監(jiān)控 : 人臉辨識(shí)、交通監(jiān)控、瞳孔掃描

消費(fèi)電子 : 智能型手機(jī)、汽車導(dǎo)航、視訊、攝影

 

 

一般傳統(tǒng)相機(jī) v.s. Raytrix 光場(chǎng)相機(jī)

 

 

光場(chǎng)相機(jī)軟件

 

 

新系列的Raytrix相機(jī)記錄了完整的4D光場(chǎng)的場(chǎng)景。相比于標(biāo)準(zhǔn)的相機(jī)，只記錄一個(gè)平面的二維投影的場(chǎng)景，交付由Raytrix相機(jī)中的圖像數(shù)據(jù)可以轉(zhuǎn)換成，從不同的角度和具不同的再聚焦調(diào)整設(shè)置。因此，由Raytrix相機(jī)軟件可以計(jì)算出包含許多不同的二維圖像的4D光場(chǎng)。相機(jī)軟件Raytrix不僅是容易使用且實(shí)時(shí)運(yùn)行，這使其適用于許多實(shí)時(shí)圖像處理應(yīng)用。

圖像可呈現(xiàn)具不同參數(shù)的4D光場(chǎng)數(shù)據(jù)：

• 立體感

•3D深度估計(jì)

•多視角的觀點(diǎn)

• 軟件再聚焦

經(jīng)由raytrix攝像頭軟件，你可以呈現(xiàn)Raytrix相機(jī)系列的光場(chǎng)信息。有了的Raytrix光場(chǎng)相機(jī)軟件API/ SDK接口，您可以輕松地整合Raytrix相機(jī)到您的軟件或任何其他的軟件程序包。

↓可變的基線

 

 

↓ 2D & 3D影像

 

 

 

 

2D影像(X軸平移) & 3D影像(X軸平移) & 2D影像(放大縮小)

 

 

 

 

 

 

R5 Camera

 

 

 

 

R11 Camera

 

 

 

 

R25 Camera

R29 Camera

 

 

 

 

 

 

實(shí)例

 

 

3D裸眼自動(dòng)立體顯示器

3D光場(chǎng)相機(jī)系列之3D裸眼自動(dòng)立體顯示器，無(wú)觀測(cè)點(diǎn)人數(shù)限制，可廣泛應(yīng)用于各方面，例如: 可用于計(jì)算機(jī)后期制作之24英寸3D顯示器，或用于演講和展覽之55吋3D顯示器。

 

 

 

 

3D專業(yè)攝影

 

 

 

 

 

 

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↓ 3D光場(chǎng)相機(jī)3D運(yùn)動(dòng)攝影 : 可快速擷取運(yùn)動(dòng)中的物體影像

 

 

 

 

3D光場(chǎng)相機(jī)之3D遠(yuǎn)距攝影 & CCTV監(jiān)控錄像系統(tǒng) 相關(guān)應(yīng)用

 

 

 

 

3D遠(yuǎn)攝應(yīng)用

 

 

↓3D遠(yuǎn)距&街景攝影 : 重建三維信息展示 - 即使在一個(gè)物體到鏡頭的距離為400米, 可以軟件重新再聚焦和擴(kuò)展景深。

 

 

 

 

 

 

 

 

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CCTV 監(jiān)控錄像系統(tǒng): 3D 場(chǎng)景監(jiān)控 & 3D 人臉辨識(shí)

↓2D影像 & 3D影像 & 3D深度圖(色碼深度圖、線網(wǎng)點(diǎn)深度圖、網(wǎng)點(diǎn)深度圖)

 

 

 

 

 

 

↓CCTV 監(jiān)控錄像系統(tǒng) -- 3D 場(chǎng)景監(jiān)控

一次拍攝獲得長(zhǎng)景深之清晰影像: 2D影像 & 3D影像 & 3D深度圖

 

 

↓3D光場(chǎng)相機(jī)之3D 人臉辨識(shí) : 臉部影像 & 深度圖

 

 

 

 

↓3D光場(chǎng)相機(jī)之3D虹膜辨識(shí)

 

 

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海洋學(xué)應(yīng)用 : 3D水下攝影

 

 

深度過(guò)濾 -- 一次光場(chǎng)捕捉之其中3張圖像，每張影像有不同的聚焦深度。

 

 

 

 

照明 -- 測(cè)試可以采集圖像在不到一半的亮度。

↓下圖為一般相機(jī)和光場(chǎng)相機(jī)(0.4光線)的比較

 

 

 

 

藝品掃描

 

 

 

 

Skype視頻會(huì)議應(yīng)用

 

 

 

 

醫(yī)美&醫(yī)療應(yīng)用--3D辨識(shí)。 僅需要一次快照的Raytrix攝像系統(tǒng)光場(chǎng)技術(shù)的基礎(chǔ)上計(jì)算3D深度地圖和多視圖的角度。結(jié)合一張對(duì)象的紋理的3D深度信息，改進(jìn)和延伸識(shí)別和分類。

 

 

 

 

↓ 醫(yī)療應(yīng)用 -- 皮膚檢測(cè)

 

 

 

 

3D 打印應(yīng)用

 

 

 

 

 

 

3D航拍圖像 -- 2D影像 & 深度重建影像

 

 

 

 

隱形眼鏡量測(cè)

→ 缺陷檢出，如:色塊、污損、臟污、異物、瑕疵、氣泡、孔洞、污點(diǎn)、缺邊、缺口、裂痕、鋸齒、毛邊、刮痕、刮傷、附著物等。

 

 

 

 

 

 

光場(chǎng)自動(dòng)化檢測(cè)范例

 

 

插頭檢測(cè) (3D等高線深度圖)、組件檢測(cè)、3D瓶子偵測(cè)

 

 

 

 

 

 

裂縫檢測(cè)、LED 焊線檢測(cè)、自動(dòng)生產(chǎn)線檢測(cè)

 

 

 

 

試管液體高度檢測(cè)

 

 

 

 

螺紋檢測(cè)

 

 

 

 

 

 

視覺(jué)檢測(cè) : IC 崩角

 

 

 

 

 

 

視覺(jué)檢測(cè) : IC 腳

 

 

 

 

視覺(jué)檢測(cè) : PCB

 

 

 

 

視覺(jué)檢測(cè) : IC 邊角45度量測(cè)角

 

 

↓ PCB 錫球高度

 

 

 

 

視覺(jué)檢測(cè) : 3D 接合線(Wire Bonding) & 點(diǎn)焊(Spot Weld)檢測(cè)

→ Wire bonding 檢測(cè)應(yīng)用，如:焊線間隙不足、焊線路徑不對(duì)、斷線、缺焊線、焊線過(guò)高、焊線過(guò)緊、焊線崩塌

 

 

 

 

 

 

 

 

視覺(jué)檢測(cè) : 金屬表面量測(cè)

 

 

 

 

植物研究 : 3D植物影像

 

 

 

 

 

 

動(dòng)物研究 : 3D昆蟲影像

 

 

 

 

 

 

顯微鏡應(yīng)用

 

 

 

 

 

 

工業(yè)及生物醫(yī)療 : 3D內(nèi)視鏡應(yīng)用

 

 

 

 

 

 

 

 

生物顯微鏡 : 生物細(xì)胞

 

 

 

 

 

 

其他物體量測(cè)應(yīng)用

 

 

 

 

研究發(fā)展 : 3D流體分析

 

 

 

 

其他范例 - 2D & 3D深度圖(色碼深度圖、面網(wǎng)點(diǎn)深度圖、網(wǎng)點(diǎn)深度圖、線網(wǎng)點(diǎn)深度圖)

 

 

 

 

 

 

 

 

光場(chǎng)技術(shù)–體感偵測(cè)：手勢(shì)偵測(cè)與辨識(shí)。

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粒子圖像測(cè)速PIV(Particle Image Velocimetry)。請(qǐng)至優(yōu)酷觀看!

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3D人臉辨識(shí) → 光場(chǎng)技術(shù)只需要一次快照即可計(jì)算3D深度圖和多角度的攝影信息。針對(duì)傳統(tǒng)CCD截取的問(wèn)題,3D深度信息的結(jié)合, 可改善臉部影像質(zhì)地和延伸臉部識(shí)別和分類。 請(qǐng)至優(yōu)酷觀看!

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光場(chǎng)技術(shù)–產(chǎn)線三維尺寸量測(cè)。 請(qǐng)至優(yōu)酷觀看!

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光場(chǎng)技術(shù)–生命科學(xué)：植物生長(zhǎng)過(guò)程。請(qǐng)至優(yōu)酷觀看!

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關(guān)鍵詞：傳感器 顯微鏡 生物顯微鏡