[发明专利]一种光场视频摄像机内窥方法

权利要求书

1.一种光场视频摄像机内窥方法，其特征是：主要利用光场视频摄像机的先拍摄后聚焦功能完成内窥，解决内窥探头在深入被测物体内部无法移动和旋转或不便移动和旋转的情况下，利用该内窥镜的软件系统重新调焦聚焦，转换视角，清晰展现场景的每一个角落，完成内窥，或者是视频拍摄后，对视频重新对焦调焦，定位新的视角进行观察，核心算法包括光场的捕捉和转换存储，光场的捕捉是指场景中的一条光线可以用镜头和聚焦平面所在的两个平面来表示，捕捉设备会记录场景的每一条光线，如果聚焦点恰好落在聚焦平面上了，那么这一点就是清晰的，并且以拍摄点为球心，与这条光线平行的光线都是清晰的，如果聚焦点落在了聚焦平面的内侧或外侧了，那么这点就是不清晰的，与这条光线平行的光线都是不清晰的，聚焦处理软件就是把焦点相同的一组光线调节到汇聚点所在的聚焦平面上，存储转换就是利用傅里叶变换把空间域转化为频率域的转换存储方式，并以数码的方式记录。

2.根据权利要求1所述的一种光场视频摄像机内窥方法，其特征是：该内窥镜包括内置显示屏、1/3彩色摄像机、目镜、光场视频摄像机、物镜和电源，由显示屏、1/3彩色摄像机、光场视频摄像机、光纤、内窥探头依次连接，光场视频摄像机一边与1/3彩色摄像机连接，一边与内窥探头中的光纤连接，使光场在成像之前通过光场视频摄像机，光纤放置在探照照明光源手持软管内，探照照明光源手持软管一端与光场视频摄像机连接，另一端与内窥探头连接，当内窥探头深入被探测物内部时，场景通过光纤传入到光场视频摄像机，光场视频摄像机通过其自己聚焦功能呈现出实时的清晰的视频图像，传入1/3彩色摄像机，并进行存储和显示，它的高质量成像主要依赖于装备的光场视频摄像机的微镜头阵列和图像传感器，光场视频摄像机就象一台微型摄像机将场景经过图像处理器处理后，显示在内窥镜的显示屏上，内窥过程中将视频影像汇聚于光场视频摄像机后的光学感光器上，将所有光线的总和记录成相片上的小点，显示影像，这部带有特制的镜头阵列的视频摄像机是一个布满9万个微型镜片的显微镜阵列，每个小镜阵列接收光线后，传送到CCD芯片前，将光线资料转换，以数码方式记下，这种数码的光场感应器，能够收集进入摄像机所有光线的颜色、强度和方向，摄像机微镜头的分辨率为1100万射线，能够捕捉到1100万束光线，摄像机微镜头追踪每条光线在不同距离的影像上的落点，该内窥镜记录下所有方向光束的数据，能够后期在电脑中根据需要选择对焦点，视频的最后成像效果也能够在电脑上处理完成，时隔几年后还能用其他方法做事后调整，调整视角不同的视角，可以从不同的角度观察。

3.根据权利要求1所述的一种光场视频摄像机内窥方法，其特征是：光场在内窥探头中的物镜、传像光纤、目镜、光场视频摄像机、CCD摄像机的通道中传输，主要利用光场视频摄像机聚焦后再显示在显示屏上，使图像清晰，将光场内窥镜应用到工业或医学内窥镜中，利用光场内窥镜实现调焦、变焦功能，成像清晰逼真，且有放大功能，可以观察到粘膜等细微结构，这种内窥镜在低光及影像高速移动的情况下，仍能准确对焦拍出清晰的视频，捕捉大量光线资料及选定焦点，拍摄时较有弹性，无论拍摄的视频模糊与否，只要在内窥镜的焦距范围内，对焦点可以在拍完之后或拍摄过程中随意选择，因为内窥镜在拍照的时候就把焦距范围内所有光学信息都记录在内了，可以对视频进行先拍摄后对焦，可以让场景内的任何景物都成为拍摄焦点，同时也扩大了景深；也可以改变观看视频的视角。

4.根据权利要求1所述的一种光场视频摄像机内窥方法，其特征是：该内窥镜一反传统，降低镜头孔径大小及景深的要求，以小镜阵列控制额外光线，展露每个影像的景深，再将微小的次影像投射到感光器上，让所有聚焦影像周围的朦胧光圈变为清晰，保持传统内窥镜的大孔径所带来的增加光度、减少拍摄时间及起粒的情况，不用牺牲景深及及影像清晰度。

5.根据权利要求1所述的一种光场视频摄像机内窥方法，其特征是：通过光场技术的应用，内窥的时候只需要构图即可，不需要对焦——因为这个可以在内窥拍摄完后在电脑上对焦，这将会改变现在的内窥习惯，而这类内窥镜抓拍效果好，无论抓拍的视频模糊与否，只要在内窥镜的焦距范围内，对焦点可以在拍拍摄完之后随意选择，因为内窥镜在拍照的时候就把焦距范围内所有光学信息都记录在内了，这种光场内窥镜可用于光场描绘、合成孔径成像、多视点立体显示。

6.根据权利要求1所述的一种光场视频摄像机内窥方法，其特征是：传统的内窥镜的局限在于，所拍摄的视频只能有一个焦点，由于该内窥镜采用与传统的数码内窥镜不同的成像技术，光场内窥镜没有数码相机上复杂的聚焦系统，整体体积较小，操作也比较简单；同时由于不用选择对焦，拍摄的速度也更快，后期可以用Lytro等软件对视频进行调焦处理。