視覺傳感技術成為研究熱門時，為追求著更加立體的畫面感，但當觀看立體電影時我們不免會抱怨帶眼鏡的麻煩及擔心傷害眼睛，這時3D立體成像成為熱門研究，這將為實現3D畫面的呈現無需佩戴立體眼鏡就能觀看立體圖像。3D信號是一個三維坐標的空間信號。在一個精確視覺的定義中，3D攝像應該是一個擁有三個空間分量的圖像。

　　但從廣義上講，視頻信號序列可以考慮作為一個3D信號，其中包括兩維的空間變量和一個一維的時間分量。在真正的3D視頻信號中，其圖像是一個擁有三個空間分量的影像；有時也可以將3D視頻信號看做4維空間信號，擁有三個空間分量和一個時間分量。

　　目前所謂的3D影像實際上并非真正的3D影像。這是因為拍攝電影時使用的是單鏡頭的攝影機，制作的游戲使用的是3D軟件技術，并且目前顯示的屏幕是2D，因此從制作到顯示都是平面的。

　　3D圖像信息的獲取都是基于某種圖像傳感器獲取、量化圖像信息，這些圖像傳感器有直接獲取可見光的圖像，也有間接通過檢測輻射、紅外線、X射線、或者超聲波來獲取圖像信息。不同的傳感器技術有不同的分辨率、精度和噪聲，因此從圖像傳感器獲取的信息中提取有用。

　　3D視覺傳感器具有廣泛的用途，比如多媒體網絡攝像、數碼相機、機器人視覺導航、汽車安全系統、生物醫學像素分析、人機界面、虛擬現實、監控、工業檢測、無線遠距離傳感、顯微鏡技術、天文觀察、海洋自主導航、科學儀器等等。