2024年三维成像技术及应用专题交流会

光电探测技术是现代信息获取的主要手段之一，光电探测技术的发展是随着其他关键技术的发展而发展的，由于激光技术、光波导技术、光电子技术、光纤技术、计算机技术的发展，以及新材料、新器件、新工艺的不断涌现，光电探测技术取得了巨大发展。近年来，光电探测技术引起了业内人士的普遍关注，在军事和民用领域占有越来越重要的地位。

中国光学工程学会将于2024年11月1-3日在太原市举办“第十届国际新型光电探测技术及其应用学术交流会（NDTA 2024）”，大会共设有10个专题分会，“三维成像技术及应用专题交流会”是专题分会之一，拟研讨三维成像技术领域的最新研究进展和关键技术问题，诚挚欢迎相关领域的科研人员、教师、研究生等踊跃投稿和参会。

会议官网：https://b2b.csoe.org.cn/meeting/NDTA2024.html

专题主席：

左 超，南京理工大学

刘 吉，中北大学

程序委员会（音序）：

冯世杰，南京理工大学

李 剑，中北大学

张 瑞，中北大学

张韶辉，北京理工大学

张宗华，河北工业大学

特邀报告（更新中）：

1.张宗华，河北工业大学——基于相位信息条纹分析的漫反射/镜面三维形貌测量方法（主旨报告）

2.宋 勇，北京理工大学——基于类脑智能的光电信息获取与处理（主旨报告）

3.冯世杰，南京理工大学——基于深度学习的自适应结构光三维成像

4.胡 岩，南京理工大学——显微条纹三维测量及其应用

5. 王永红，合肥工业大学——全场散斑光测技术应用与研究进展

6.张韶辉，北京理工大学——SAM辅助区域投影全局照明鲁棒三维成像技术

7.高河伟，清华大学——X射线宽锥能谱CT成像

8.谈宜东，清华大学——激光扫频回馈干涉超精密雷达

9.王霞，北京理工大学——基于光学偏振特性的三维飞行时间成像优化方法

10. 管今哥，中北大学——三维燃烧场层析成像与测温

议题方向：

结构光三维成像条纹投影轮廓术（包括相位恢复、条纹分析、相位展开、系统标定技术等）

基于断层扫描的三维成像（如CT，ODT，电磁逆散射等）

光度立体视觉飞行时间（TOF）成像

双目立体视觉摄影测量技术

散焦恢复形状法

快速三维成像技术

瞬态三维成像技术

面向运动物体的三维测量

面向复杂表面物体的三维测量

基于深度学习的三维成像技术

三维成像与传感技术的相关应用三维立体显示技术（全息显示、集成光场显示等）

三维成像传感技术与计算成像相关交叉领域（如三维鬼成像、三维光谱复合成像等）

以下内容为GPT视角对三维成像技术及应用专题交流会相关领域的研究解读，仅供参考：

三维成像技术及应用研究现状

技术流派

飞行时间法（TOF）：利用光波时空特性进行三维空间的测量，目前已在商业领域广泛应用。但该技术易受环境光干扰，且受限于信号系统的时间分辨率，故其三维成像精度不高。

激光雷达三维成像：利用激光测距原理，实现系统-目标微面元距离信息的获取，之后通过机械式扫描或光束偏转的方式实现目标表面三维信息的重建。其三维重建方式在对大目标的三维成像中实时性差，并且由于其机械结构复杂，导致系统体积较大、造价较高，难以实现普及。

结构光三维成像：将一定规则的编码条纹图像投影到目标表面，通过对拍摄到的轮廓图像进行解码，构建相机平面与投影平面中点与点之间的一一对应关系，并结合相机标定参数实现三维表面的获取。该成像技术具有成像精度高的优势，但系统需要主动光源照明，对照明光模式依赖强，因此抗环境光干扰能力差。且随着成像距离的增加，编码条纹的精度会随之下降，严重影响三维成像精度。

立体视觉法：主要包括双目三维成像和基于光场相机的三维成像。基于光场相机的三维成像技术通过在镜头和探测器之间嵌入微透镜阵列，实现光线的方向测定，进而获取被动条件下的三维信息。但与双目三维成像类似，该技术受限于微透镜阵列间的间距，无法实现远距离三维成像且成像精度较低。

三角测量法：通过测量物体表面不同点相对于相机的角度和距离，利用三角几何原理计算出物体的三维形状。

调频连续波（FMCW）法：一种利用调频连续波信号进行测距和三维成像的技术，通过测量反射信号的频率变化来计算物体的距离和位置。

偏振三维成像：依据传统强度探测方式，结合光场多物理量信息解译模式，通过构建物体表面反射光信息与表面形貌之间的函数关系，来实现物体表面三维信息的求解。具有精度高、作用距离远和受杂散光影响小等特点，但利用目标反射光偏振特性进行法向量精确求解的问题一直没有真正得到解决，成为制约该技术发展的瓶颈。

应用领域

医学领域：三维成像技术在医学领域具有重要应用。通过三维超声成像技术，医生可以更加清晰地观察和分析患者的器官和病变，提高诊断的准确性。此外，三维成像技术还可用于手术规划，医生可以使用3D影像创建一个模拟手术环境，通过预先进行实验和模拟，更好地规划手术方案并减少风险。

模具制造：在模具制造过程中，需要进行精确的尺寸和形状测量，以便有效地控制模具的质量。利用三维视觉测量技术可以快速、精确地获取模具的尺寸和形状信息，起到非常重要的作用。

精度检测：三维视觉测量技术可以检测制造过程中各个部位的精度，测量出元件的尺寸、角度和形状等信息，并进行分析和比对，发现制造中的偏差，保证产品制造的精度和质量。

航空航天：航空航天领域对精度和效率有很高的要求，而三维扫描技术可以满足这一需求。例如，对飞机进行结构分析、维修、改进等方面的应用，同时也可以将飞机的结构进行数字化处理，方便后续的研究和开发。

文物保护：三维扫描技术可以帮助文物保护工作，例如对文物进行精确的数字化复制，方便修复和研究；对文物进行三维扫描后可展览、学习和研究，同时也保护了文物本身。

消费电子：三维成像技术具有强大的精细化空间数据描述能力，已成为消费电子领域最关键的传感技术之一。

自动驾驶：三维成像技术可为自动驾驶汽车提供周围环境的精确三维信息，有助于实现更安全、更可靠的自动驾驶。

机器视觉：机器视觉领域也广泛应用三维成像技术，用于工业自动化、质量检测、物体识别等方面。

虚拟现实：三维成像技术为虚拟现实应用提供了逼真的三维场景和物体，增强了用户的沉浸感和交互体验。

研究现状

近年来，中国三维成像技术行业市场规模呈现快速增长态势。随着医疗、娱乐、工业设计等领域的蓬勃发展，三维成像技术的需求不断增加。

在技术方面，三维成像技术不断创新和升级，涌现出许多新的技术方法和手段。例如，超高速三维成像技术突破了现有器件的速度限制，实现了极高的成像速度，为科学研究、工业检测等领域提供了新的工具。此外，偏振三维成像技术也在不断发展，国内外学者正在积极探索利用偏振信息对目标表面进行三维形貌恢复的新方法和技术。

在应用方面，三维成像技术已经广泛应用于各个领域，并不断拓展新的应用领域。例如，在医疗领域，三维成像技术已经成为影像诊断、手术导航和模拟训练等方面的重要工具；在工业设计领域，三维成像技术为产品设计、质量检测和控制等方面提供了更为精确和高效的解决方案；在娱乐领域，三维成像技术则广泛应用于游戏、电影和虚拟现实等领域，为用户带来更加沉浸式的体验。

发展趋势

技术不断创新：随着技术的不断进步，三维成像技术将不断创新和升级，涌现出更多新的技术方法和手段，提高成像的精度、速度和稳定性。

应用领域不断拓展：随着医疗、娱乐、工业设计等领域的持续发展和技术创新的推动，三维成像技术的应用领域将进一步拓展，市场需求将持续增长。

国际化竞争加剧：随着全球化和国际贸易的不断发展，中国三维成像技术行业也将面临更多的国际竞争和合作机会，需要不断提升自身的技术水平和市场竞争力。

三维成像技术及应用研究可以应用在哪些行业或产业领域

一、医疗行业

影像诊断：通过三维成像技术，医生可以更加清晰地观察和分析患者的器官和病变，提高诊断的准确性。

手术规划：医生可以使用三维影像创建一个模拟手术环境，通过预先进行实验和模拟，更好地规划手术方案并减少风险。

模拟训练：在医学教育和培训中，三维成像技术可用于创建逼真的手术模拟环境，帮助医学生提高手术技能。

二、模具制造与工业设计

尺寸和形状测量：在模具制造过程中，需要进行精确的尺寸和形状测量，以便有效地控制模具的质量。三维成像技术可以快速、精确地获取模具的尺寸和形状信息。

质量检测与控制：在产品设计和制造过程中，三维成像技术可用于检测和控制产品的精度和质量，确保产品符合设计要求。

三、航空航天与汽车制造

结构分析与维修：三维成像技术可用于对飞机、汽车等复杂结构进行精确的结构分析和维修，提高产品的可靠性和安全性。

数字化处理：将飞机的结构、汽车的零部件等进行数字化处理，方便后续的研究、开发和生产。

四、文物保护与展览

数字化复制：三维成像技术可以对文物进行精确的数字化复制，方便文物的修复和研究。

虚拟展览：通过三维成像技术，可以将文物以虚拟形式展示给观众，既保护了文物本身，又让观众能够近距离欣赏和学习。

五、消费电子与虚拟现实

产品设计与开发：在消费电子产品的设计和开发过程中，三维成像技术可用于创建逼真的产品模型，帮助设计师更好地理解和优化产品设计。

虚拟现实体验：三维成像技术为虚拟现实应用提供了逼真的三维场景和物体，增强了用户的沉浸感和交互体验。

六、其他行业

娱乐产业：在游戏、电影等娱乐产业中，三维成像技术可用于创建逼真的角色、场景和特效，提高作品的视觉效果和观赏性。

机器视觉与自动化：在工业自动化和机器视觉领域，三维成像技术可用于物体识别、定位、跟踪等任务，提高生产效率和准确性。

建筑设计与施工：在建筑设计和施工过程中，三维成像技术可用于创建虚拟的建筑模型，帮助设计师和施工人员更好地理解和优化设计方案。

三维成像技术及应用领域有哪些知名机构或企业品牌

一、三维成像技术知名机构或企业品牌

医疗领域

西门子医疗：全球领先的医疗影像设备制造商，提供包括三维成像在内的多种医学影像技术。

飞利浦医疗：在医学影像领域有着深厚的技术积累，提供高质量的三维成像解决方案。

工业设计与制造

蔡司（Zeiss）：德国知名的光学仪器制造商，提供高精度的三维成像系统和显微镜产品。

海康威视：在机器视觉领域有着丰富的产品线，包括工业相机、视觉引导等，为三维成像技术提供关键部件。

大族激光：国内知名的激光设备制造商，其激光技术可用于三维成像中的光源和扫描等环节。

娱乐与虚拟现实

索尼（Sony）：在消费电子产品领域具有广泛的影响力，其游戏和虚拟现实产品采用先进的三维成像技术。

微软（Microsoft）：其HoloLens混合现实头盔采用了三维成像技术，为用户提供沉浸式的虚拟现实体验。

机器视觉与自动化

康耐视（Cognex）：为制造自动化领域提供视觉系统、视觉软件和视觉传感器，是三维成像技术的重要供应商。

基恩士（KEYENCE）：提供包括三维成像在内的多种机器视觉技术，广泛应用于工业自动化领域。

二、三维成像技术应用领域知名机构或企业品牌

医学影像

GE医疗：除了传统的医学影像设备外，还致力于将三维成像技术应用于医学影像领域，提高诊断的准确性。

联影医疗：国内领先的医学影像设备制造商，其产品在三维成像技术方面具有较高的水平。

工业自动化与机器人

发那科（FANUC）：全球知名的工业机器人制造商，其机器人产品广泛应用于三维成像技术引导的自动化生产线。

ABB：在工业自动化领域具有深厚的技术积累，其机器人产品也支持三维成像技术的应用。

文物保护与数字化

故宫博物院：利用三维成像技术对文物进行数字化记录和展示，保护文物的同时也让更多人能够欣赏到文物的魅力。

敦煌研究院：对敦煌壁画等珍贵文物进行三维扫描和数字化处理，为文物保护和研究提供了重要支持。

建筑设计与施工

Autodesk：知名的建筑设计和施工软件提供商，其软件支持三维成像技术的应用，帮助设计师更好地理解和优化设计方案。

Bentley：在建筑设计和基础设施领域提供全面的三维成像和仿真解决方案。

其他领域

3D Systems：全球知名的3D打印和三维成像技术提供商，其产品广泛应用于多个领域。

Faro法如：提供高精度的三维激光扫描仪和测量设备，广泛应用于测量、检测和三维建模等领域。

三维成像技术及应用领域有哪些招聘岗位或就业机会

一、三维成像技术研发岗位

三维成像算法工程师

负责三维成像算法的研发和优化，提高成像质量和效率。

就业机会：知名科技公司、研究机构、高校等。

三维扫描工程师

负责三维扫描设备的操作、维护和数据处理，生成三维模型或图像。

就业机会：三维扫描服务公司、制造业、文物保护单位等。

光学工程师（超表面多维成像）

利用超表面光场调控能力开发对多维光场感知成像器件。

就业机会：科技公司、研究机构等。

成像光学设计师

负责设计红外成像镜头、激光接收/发射镜头等，参与产品的总体方案设计。

就业机会：光电设备制造商、安防企业等。

二、三维成像技术应用岗位

三维动画设计师

利用三维成像技术制作动画、特效和模型，广泛应用于游戏、电影等领域。

就业机会：动画制作公司、游戏开发公司、广告公司等。

视觉三维重建算法工程师

负责视觉三维重建算法的研发和应用，实现三维场景的重建和可视化。

就业机会：自动驾驶公司、机器人公司、建筑公司等。

自动驾驶仿真专家（工具链、三维重建）

负责自动驾驶仿真系统中的三维重建和工具链开发。

就业机会：整车制造企业、自动驾驶技术公司等。

三维测量解决方案工程师

提供三维测量解决方案，包括设备选型、方案设计、数据处理等。

就业机会：测量设备制造商、工程咨询公司等。

三、三维成像技术支持与销售岗位

三维扫描仪产品经理

负责三维扫描仪产品的规划、推广和销售，了解客户需求并提供解决方案。

就业机会：三维扫描设备制造商、销售代理公司等。

三维扫描设备销售人员

负责三维扫描设备的销售和市场开拓，与客户建立合作关系。

就业机会：三维扫描设备制造商、销售代理公司等。

三维成像技术顾问

为客户提供三维成像技术的咨询、培训和技术支持，解决客户在使用过程中遇到的问题。

就业机会：科技公司、技术咨询公司等。

四、其他相关岗位

三维软件二次开发工程师

负责三维软件的二次开发和定制，满足客户的特定需求。

就业机会：软件开发公司、三维软件提供商等。

技术助理（实景三维方向）

协助进行实景三维技术的研发和应用，包括数据处理、模型制作等。

就业机会：研究机构、科技公司等。

三维集成工艺工程师

负责三维集成工艺的研发和应用，包括封装、测试等环节。

就业机会：半导体制造公司、集成电路设计公司等。