[发明专利]一种基于微透镜阵列混合式光场相机装置

摘要

本发明公开了一种基于微透镜阵列混合式光场相机装置，包括前置光学系统、光场传感器、主处理器电路板和变焦控制传感器；其中前置光学系统由两个或两个以上的透镜组和光阑组成的光学变焦镜头；光场传感器由微透镜阵列和电荷耦合器件(CCD)或互补金属氧化物半导体(CMOS)传感器组成。首先通过变焦控制传感器来改变前置光学系统的焦距，分别获取非聚焦和聚焦两种成像模式下的深度图像；再通过主处理器电路板对两种成像模式下得到的图像进行处理，最终得到高分辨、大景深的图像。

主权项

1.一种基于微透镜阵列混合式光场相机装置，其特征在于包括前置光学系统(1)、光场传感器(2)、主处理器电路板(3)和变焦控制传感器(4)。其中，所述的光场传感器(2)由微透镜阵列(5)和电荷耦合器件(CCD)或互补金属氧化物半导体(CMOS)传感器(6)组成。工作原理如下：首先，通过变焦控制传感器(4)调节前置光学系统(1)的焦距，使微透镜阵列(5)位于前置光学系统(1)的焦平面上，电荷耦合器件(CCD)或互补金属氧化物半导体(CMOS)传感器(6)在微透镜阵列中单个微透镜的一倍焦距处。此时，光场相机工作在非聚焦成像模式下，对子孔径图像进行移位和相加或者通过傅里叶切片技术在傅里叶域中进行计算来重新聚焦得到一组不同的深度图像。其次，通过变焦控制传感器(4)调节前置光学系统(1)的焦距，将微透镜阵列(5)作为中继透镜，将前置光学系统(1)的实像在电荷耦合器件(CCD)或互补金属氧化物半导体(CMOS)传感器(6)上二次成像。此时，光场相机处于聚焦成像模式下，通过选择不同斑块尺寸并将相同的空间点进行平均来重新聚焦得到另一组不同的深度图像。最后，分别为在上述两种模式下得到的所有深度重聚焦的图像创建一个深度图像堆栈，通过一些算法(如数字合成照片技术)对全焦点图像进行计算，从不同深度聚焦的一组图像扩展景深。并对最终的图像进行优化，从而得到高分辨、大景深的图像。