[发明专利]一种基于单透镜成像的大景深数字成像方法

说明书

技术领域

本发明属于扩大景深的光学成像技术领域，具体涉及一种基于单透镜成像的大景深数字成像方法。

背景技术

在光学成像领域中，景深是指在镜头或其他成像器前沿着成像器轴线所测定的能够取得清晰图像的物体距离范围。在诸多成像领域中，往往会出现在拍摄两个或多个被摄物体的时候会出现不能同时将所有被摄物体(被摄物体在成像系统的景深外)都能拍摄清晰的情况，由于被拍摄物体在成像系统的景深之外，成像系统无法同时对焦多个被拍摄物体，而不在系统对焦面的被拍摄物体，其图像必然是模糊的。因此，当成像系统景深过小时，成像系统无法实现同时对所有被拍摄物体(被摄物体在成像系统的景深外)的清晰成像。

目前，国内外常采用单镜头多透镜拍摄技术、双镜头多透镜拍摄技术实现对大景深范围内多个拍摄物体的清晰成像。单镜头多透镜拍摄技术在对两个或多个被拍摄物体(被摄物体在成像系统的景深外)进行清晰成像时，需分别对每个被拍摄物体进行对焦一次，然后将系统拍摄所得的每张图片进行拼接，运用数字处理技术合成一张清晰的图片；双镜头多镜头拍摄技术在对两个或多个被拍摄物体(被摄物体在成像系统的景深外)进行清晰成像时，运用黑白镜头、彩色镜头两种镜头的组合，并运用复杂的软件算法，最终可实现同时对多个被拍摄物体的清晰成像，该技术并未能实现一次精确对焦，一次清晰拍摄所有被摄物体，且未能在光学原理上很好地解决景深过小而导致的离焦问题，同时，运用双镜头、多透镜增加成本，不利于在市场上进行大范围推广。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的缺陷，提供一种基于单透镜成像的大景深数字成像方法，解决了在人机交互界面，控件一键生成完成集采集、图像处理的技术问题。

为了解决上述问题，本发明按以下技术方案予以实现的：

一种基于单透镜成像的大景深数字成像方法，所述方法包括以下步骤：

S1：通过光路系统对不同波长的光源进行成像，所述光路系统采用单透镜利用光学原理进行成像；

S2：通过采集系统对光路系统中的图像数据进行图像数据采集；

S3：通过图像处理系统对采集的所述图像数据进行图像处理。

更优地，在步骤S2和步骤S3之间，还包括以下步骤：

S21：通过存储系统对所述采集系统采集的图像数据进行存储；

S22：将以上步骤中的存储的所述图像数据传输至所述图像处理系统。

更优地，所述存储系统采用控制SDRAM乒乓读写方法将图像数据进行存储。

更优地，在步骤S1前还包括以下步骤：

S0：通过曝光系统将所述光路系统中的光信息处理成所述图像数据。

更优地，所述图像处理系统使用直方图匹配法进行图像处理。

更优地，所述图像处理系统使用反锐化掩膜法进行图像处理。

更优地，所述图像处理系统使用高斯算法进行图像处理。

本发明的有益效果为：采集系统采集光路系统中的图像数据，实现数据采集；USB系统实现了数据从采集系统到图像处理系统的传输；使用图像处理系统对图像进行处理，采用直方图方法处理图像，提高图像的匹配率；采用反锐化掩膜法对图像进行锐化，形成边缘突出的效果，提高图像清晰度，使图像特定区域的色彩更加鲜明；使用高斯算法进行图像处理可提高图像质量，能更好还原物体的真实感。

附图说明

图1为本发明基于单透镜成像的大景深数字成像方法示意图；

图2为本发明基于单透镜成像的大景深数字成像方法的系统图。

其中：

1为曝光系统，2为光路系统，3为采集系统，4为存储系统，5为图像处理系统，6为USB系统。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

一种基于单透镜成像的大景深数字成像方法，所述方法包括以下步骤：

S1：通过光路系统2对不同波长的光源进行成像，所述光路系统2采用单透镜利用光学原理进行成像；

S2：通过采集系统3对光路系统2中的图像数据进行图像数据采集；

S3：通过图像处理系统5对采集的所述图像数据进行图像处理。

光路系统2是将能够发出不同波长光的光源经过可反射光的物体反射后，再经单透镜成像后，将成像的图像数据经采集系统进行数据的采集。光路系统2使用单个单透镜，利用光学原理进行成像，简化装置，结构简单。

在步骤S1前还包括以下步骤：