[发明专利]集成成像超分辨率微单元图像阵列采集与重构方法

摘要

本发明公开一种集成成像超分辨率微单元图像阵列采集与重构方法，主要解决现有相机分辨率不能满足集成成像要求的问题。本发明的成像方法包括：(1).设置多值编码掩膜阵列；(2).获取低分辨率压缩编码微单元图像阵列；(3).图像预处理；(4).重构超分辨率微单元图像阵列。本发明在微透镜阵列的中间像平面添加多值编码掩膜阵列，记录多幅低分辨率压缩编码微单元图像阵列，采用稀疏优化重构算法获得超分辨率微单元图像阵列。本发明具有微单元图像阵列超分辨率重构，集成成像显示视场范围大的优点。本发明可用于3D电影、医学成像等领域。

主权项

1.一种集成成像超分辨率微单元图像阵列采集与重构方法，包括以下步骤：(1)建立集成成像模型：(1a)在相机的探测器阵列中心的前端设置中继镜头，探测器阵列的平面与中继镜头之间的距离等于中继镜头的焦距；(1b)在中继镜头中心的前端设置M×V的微透镜阵列，M表示微透镜水平排列的数目，V表示微透镜垂直排列的数目，相邻微透镜之间间距为d；中继镜头与微透镜阵列之间的距离等于微透镜阵列的焦距，不同微透镜记录来自不同方向的光线，微透镜阵列经过中继镜头在探测器阵列上成像的大小等于探测器阵列的大小，每一个微透镜对应探测器阵列上S×S个像元，S表示一个微透镜对应的探测器阵列上像元水平和垂直排列的数目；(2)设置多值编码掩膜阵列：(2a)在空间光调制器的工作区域模板的左上角上，划分一个正方形区域，该正方形区域边长等于单个微透镜通光孔径的直径；(2b)在正方形区域上，按水平和垂直方向划分为多个与微透镜对应探测器阵列上像元尺寸相同的小正方形区域，将每一个小正方形按水平和垂直方向设置为m×m的多值编码掩膜，m表示探测器阵列上单个像元对应的多值编码掩膜的垂直和水平排列的数目；(2c)以相邻微透镜间距d为间隔，按水平方向M‑1次和垂直方向V‑1次复制设置好的多值编码掩膜的正方形区域，得到多值编码掩膜阵列，M表示微透镜水平排列的数目，V表示微透镜垂直排列的数目；(2e)将多值编码掩膜阵列置于集成成像模型中微透镜阵列的中间像平面处，多值编码掩膜阵列上的每个正方形区域中心与每个微透镜中心对准；(3)获取低分辨率压缩编码微单元图像阵列：(3a)将采集低分辨率压缩编码微单元图像阵列的帧数i赋值为1，0

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