[发明专利]透镜阵列成像方法及装置

说明书

本发明公开一种透镜阵列成像方法及装置，涉及图像处理技术领域。该透镜阵列成像方法主要包括：S100对该透镜阵列拍摄一场景得到的原始图像进行亮度均一化处理，并获取该原始图像的灰度图像，该灰度图像中包括多个与各子透镜一一对应的子图像；S200获取该灰度图像中各子图像的位置信息；S300依据各子图像的位置信息，获取任意相邻两个子图像的像圆之间满足预设条件的拼接间距值；S400依据各子图像的尺寸，提取各子图像的像圆；S500按照该拼接间距值，拼接该像圆生成场景图像。本发明的透镜阵列成像方法及装置直接对透镜阵列的真实成像结果进行处理，生成的场景图像更接近真实场景，提高了透镜阵列的成像质量。

技术领域

本发明涉及图像处理技术领域，尤其涉及一种透镜阵列成像方法以及透镜阵列成像装置。

背景技术

透镜阵列是一种包含有多个呈阵列排布的子透镜的光学器件，现已广泛应用于光场相机、复眼相机以及大视野的显微相机中。其子透镜在透镜阵列内以有序的、等间隔的方形\矩形阵列形式排布。每个子透镜都可以对自身视野范围内的物体成像，每个子透镜所呈图像称作子图像。因此透镜阵列在一次成像中得到的像图(通过透镜阵列后成像得到的原始图像)内包含了多个子图像，且子图像在像图内的排布形式对应子透镜在透镜阵列内的排布形式。透镜阵列成像的任务是对包含有多个子图像的像图进行处理，最终输出的结果是由子图像拼接形成的完整图像，因此在像图中正确定位子图像是透镜阵列成像的关键步骤之一。

虽然通过光学仿真可以获取像图中子图像的位置，但由于理想环境中的光学仿真与实际复杂环境中的真实成像之间的误差、以及实际加工精度的限制导致透镜阵列在加工、组装过程中产生器件误差，光学仿真得到的子图像的位置往往与实际成像中子图像的位置有一定偏差。从上述描述可知，现有技术中采用透镜阵列实现成像时由于像图的子图像定位不准确严重影响了成像质量。

此外，对比文件1(CN105704402A)公开一种微透镜阵列的成像方法与成像装置，其主要技术方案是采用对单一光源成像生成底图，然后在该光源条件下对实际场景进行成像，以获取像图，之后通过底图和像图进行亮度配准，为所述像图中的第一象素建立背景概率模型；以及根据所述第一象素的背景概率模型，对所述像图中的第一象素进行亮度均一化处理。上述消除微透镜阵列成像的亮度分布不均的现象。

然而上述微透镜阵列虽然对微透镜阵列成像的亮度不均问题进行了解决，然而其没有考虑用微透镜阵列的各微透镜之间存在一定的间距以及各微透镜拍摄到的子图像存在交叠，导致后续生成的图像较为模糊，图像质量较差。

发明内容

本发明提供一种透镜阵列成像方法及透镜阵列成像装置，用于解决现有技术中未考虑透镜阵列成像时各子透镜所拍摄到的图像存在交叠，导致成像质量不佳的问题。

本发明提供一种透镜阵列成像方法，所述透镜阵列包括多个呈阵列排布的子透镜，其中，所述透镜阵列成像方法包括以下步骤：

S100对所述透镜阵列拍摄一场景得到的原始图像进行亮度均一化处理，并获取所述原始图像的灰度图像，所述灰度图像中包括多个与各子透镜一一对应的子图像；

S200获取所述灰度图像中各子图像的位置信息；

S300依据各子图像的位置信息，获取任意相邻两个子图像的像圆之间满足预设条件的拼接间距值；

S400依据各子图像的尺寸，提取各子图像的像圆；

S500按照所述拼接间距值，拼接所述像圆生成场景图像。

较佳地，所述步骤S100具体包括：

S110控制所述透镜阵列对光源成像，获取参照图像；

S120控制所述透镜阵列对所述场景成像，得到所述场景的原始图像；

S130依据所述参照图像，对所述原始图像进行亮度均一化处理，得到亮度均一的中间图像；