- 文献综述（或调研报告）：
燃烧火焰广泛存在于工业生产过程，如电站锅炉、航空发动机。火焰是一种动态发光现象，是由剧烈的放热反应所产生，反应过程复杂，燃烧产物中含有各种自由基。目前，精确地火焰三维温度场测量还是比较难以实现的。传统的热电偶温度测量方法虽比较精确，但是需要在火焰中布置大量热电偶才能获得三维温度信息，因为它属于点测量和测量接触，故而会对火焰燃烧过程造成干扰。常见的激光测量法利用激光通过火焰时产生的吸收光谱、荧光光谱等作为测量信号来获得火焰温度，不仅可以测量火焰温度场，同时还能得到燃烧过程的中间组分；但其装置复杂，设备使用的环境要求较高，不适合工业现场的应用。
工业火焰通常含有大量的高温粒子，其辐射具有连续光谱辐射特性，火焰明亮，因此可利用其自身的辐射信息进行火焰三维温度场测量。且此种方法不需要外界施加测量信号，因而测量装置结构简单，能够适用于无法使用复杂光学系统的工业环境。尽管随着CCD相机的技术提升，非接触式的光学测量方法引起了越来越多的关注；但是传统的CCD相机不能分辨光线的方向，单台传统相机仅能获取火焰某一视角下的辐射信息，从而使得重建三维温度场存在较大难度。而而广场相机不仅能获取光线的强度信息，而且能分辨光线的方向。
光测力学方法基于光的干涉原理或利用图像分析方法来测量力学量，如应力、应变、位移等。以图像为信息载体的光测力学方法，待测量的力学量都需要通过分析图像来获得。因此，图像的获取严重影响着光测力学测量结果的精度，甚至决定着实验的成败。目前，光测力学中图像采集均使用数字CCD或CMOS相机，除了普通成像系统中成像器件的位置误差、镜头的畸变误差等之外，数字相机特有的一些成像误差，如相机的热成像噪声等也会对光测力学测量精度造成影响。近期研究工作表明，数字相机采集过程中自发热会引起图像虚变形，从而导致光测力学的测量产生系统误差。
光场成像技术的主要含义为采集光场信息并计算成像的技术，现已延伸为采集光场信息并对采样目标进行三维计算与分析的技术。然而，传统的光场相机中图像探测面置于微透镜焦平面上，该相机在光线方向维度的采样冗余，导致了重聚焦成像的图像分辨率远低于图像探测器的分辨率。为此Lamsdaine等提出了光场相机2.0的设计，也称聚焦光场相机（Focused Light Field Camera），探测器不在微透镜阵列的焦面上，减少了光线方向维度的采样，用较低的角分辨率折中获得了较高的空间分辨率，有效提高了成像分辨率。
近年来，一些研究者针对所研究的特定问题，自行设计组装了光场相机，例如，西北工业大学的研究者们组装了聚焦光场相机，该相机内部各组件之间相对位置的几何参数可以精确确定，从而能够用于验证提出的光场相机几何参数标定方法。相比于商用光场相机，组装光场相机的光学和几何参数已知且可调节，这对于相机光线追迹和几何参数的标定等研究工作具有重要意义。
单相机光场相机，受相机光瞳孔径大小的限制，采样光场的视角范围非常小，而机械移动和多相机系统则可以完成大孔径大视角范围的光场采样。尽管如此，单相机采样系统集成度高，紧凑便携，便于组装、安装和调试、适用场合广的优势，使得其获得了国内外学者的重视，越来越多的研究者致力于单光场采样系统的研究。
与现有的光场成像技术的应用相比，针对火焰三维温度场测量的光场成像技术有所不同。光场成像技术的研究方法通常涉及几何光学或波动光学等，成像目标通常为非透明、无自发辐射的三维物体，如花草树木、房屋和人，无需考虑光线在物体内部的辐射增强与衰减。而对于火焰三维温度场测量来说，进入相机的光线，携带一定的火焰辐射能量，经历了沿光线传播路径上介质的发射增强、散射和吸收，不仅采集了火焰表面物点的辐射信息，还采集了火焰内部的辐射信息，因此，需要结合燃烧学和热辐射理论，研究火焰辐射光场成像过程。此外，光场成像技术的研究目标是为了获得高分辨率高质量的图像，而对于火焰温度场测量来说，研究目标是为了更加更加精确地重建火焰三维温度场，因而不需要对火焰进行高分辨率的成像。换言之，通过牺牲成像分辨率，以获取其他种类的火焰辐射信息（如方向信息、光谱信息等），有可能获得更加精确地火焰温度测量结果。
由此可见，光场成像技术其他领域应用的研究结论和成果，并不能直接应用于火焰三维温度场测量，若要将光场成像技术应用到火焰三维温度场测量上，需要进行进一步的深入研究。目前，在火焰温度场测量领域，除哈尔滨工业大学谈和平教授、袁远教授和齐宏教授等2014年以来所开展工作和东南大学孙俊教授的课题组以外，尚未有研究报道。
光场成像（LFR）旨在用一组由相机捕获的图片来还原出一个3D场景的虚拟视图。在合成虚拟视图的过程中，显示品质可以通过优化相机的几何结构来提高，这种优化手段需要通过建立一个显示品质与相机几何构造的关系来实现。为优化相机的几何结构，曾有许多的优化算法被提出过。与此同时，分析不同相机几何结构对于显示品质的影响是LFR的一个基础课题。
关于LFR的显示品质分析是与3D场景呈现，重构等等相关的。现在已经有了很多对于3D场景呈现的研究了。而我们的研究的目的是提升这些研究结果。对于显示品质分析，Nguyen及其团队指出这种基于图像的绘制质量可以通过使用IBR结构来量化，比如深度与强度的误差预估，场景的几何与质地，实际使用的相机数量、位置以及它们的分辨率。他们提出了一种算法：每一个像素深度都是用来在数量上分析IBR的显示品质的。刘博士以及他的团队使用了适宜数量的绘制图像和3D表面来描述多角度数据抓取和被绘制和场景质量之间的关系。杨博士等人通过将轮廓波和邻域参考结合起来，提出了一个精巧的模型，它能够用在原始参考和几何信息的地面真值都缺失的情况下。Shidanshidi等人提出了一个定量方法用来比较和衡量LFR的算法。这些研究都对显示品质的分析作出了巨大的贡献。基于这些研究工作，我们将研究分析相机几何结构对于显示品质的影响。
