[发明专利]基于不同微透镜阵列参数的集成成像两次拍摄法

说明书

技术领域

本发明涉及集成成像技术，特别涉及一种基于不同参数微透镜阵列的集成成像两次拍摄法。

背景技术

集成成像分拍摄和显示两个过程，为了避免深度反转问题，拍摄过程又包括第一次拍摄和第二次拍摄。第一次拍摄如附图1（a）所示，微透镜阵列I获取三维（3D）场景不同角度的信息，并将信息记录于微透镜阵列I的后焦平面上，产生微图像阵列I；第二次拍摄如图1（b）所示，微图像阵列I通过微透镜阵列I在空间中再现出3D场景深度反转的3D图像，然后用一个参数相同的微透镜阵列II对该深度反转的3D图像进行第二次拍摄，获得与微图像阵列I参数相同的微图像阵列II。3D显示时，基于光路可逆原理，参数相同的微图像阵列II上像素发出的光线经过参数相同的微透镜阵列II聚集还原，再现出无深度反转的、全真的3D图像。传统的两次拍摄过程采用参数完全相同的微透镜阵列，获得的参数相同的微图像阵列II只能用基于同样参数微透镜阵列的集成成像系统进行3D显示，这就限制了集成成像片源的利用率。

发明内容

本发明提出基于不同微透镜阵列参数的集成成像两次拍摄法，该方法包括第一次拍摄和第二次拍摄两个过程。第一次拍摄时采用微透镜阵列I进行拍摄，获取微图像阵列I，第二次拍摄时采用与微透镜阵列I参数不同的微透镜阵列II进行拍摄，获得与微图像阵列I参数不同的微图像阵列II。

所述第一次拍摄过程，如附图2（a）所示，微透镜阵列I拍摄三维场景，在微透镜阵列I的后焦平面上获得与微透镜阵列I参数相同的微图像阵列I。微透镜阵列I的节距和焦距分别为p₁和f₁，其包含的透镜元个数为M₁×N₁（其中水平方向包含的透镜元个数为M₁，垂直方向包含的透镜元个数为N₁），微图像阵列I的图像元分辨率为r×r，其包含的图像元个数也为M₁×N₁。设定第二次拍摄时的参数如下，参数不同的微透镜阵列II的节距和焦距分别为p₂和f₂，其包含的透镜元个数为M₂×N₂（其中水平方向包含的透镜元个数为M₂，垂直方向包含的透镜元个数为N₂），参数不同的微图像阵列II的图像元分辨率也为r×r，其包含的图像元个数也为M₂×N₂，第二次拍摄时微透镜阵列I与参数不同的微透镜阵列II的间距为L。

优选地，微透镜阵列I和参数不同的微透镜阵列II的节距和焦距p₁，f₁，p₂和f₂应满足公式（1），以避免微图像阵列I上相邻图像元的像素经微透镜阵列I和参数不同的微透镜阵列II的透镜元折射后到达对应图像元的像素位置上，产生串扰像素，如附图3所示。

 

 优选地，微透镜阵列I和参数不同的微透镜阵列II包含的透镜元个数M₁×N₁和M₂×N₂应分别满足公式（2）和（3），以避免微图像阵列I的像素信息无法到达参数不同的微图像阵列II上，使得参数不同的微图像阵列II中存在无信息像素，如附图4所示， 

式中floor函数表示向下取整数。