[發(fā)明專利]一種微透鏡陣列成像系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810233547.4
• 申請日: 2018-03-21
• 公開（公告）號: CN108632506A
• 公開（公告）日: 2018-10-09
• 發(fā)明（設計）人: 張曉林;徐越
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海微系統(tǒng)與信息技術研究所
• 主分類號: H04N5/225
• 分類號: H04N5/225;G02B3/00
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司 31002
• 代理人: 鄧琪;楊希

本發(fā)明涉及一種微透鏡陣列成像系統(tǒng)，包括：微透鏡陣列，其包括復數個彼此鄰近排列的微透鏡；不透明的隔光加工結構，其設置在每兩個相鄰的所述微透鏡之間并與復數個所述微透鏡構成平面或曲面的格子結構；感光像素陣列，其包括設置在每個所述微透鏡下的復數個感光元件；以及成像結果處理器，其接收所述感光像素陣列輸出的電信號，并將該電信號轉換成圖像信息，以對所述圖像信息進行解碼和加工處理。本發(fā)明克服了每個微透鏡分辨率較低的問題，提升了具有采集光場功能的相機的整體分辨率，確保了每個微透鏡獨立成像，避免了成像結果之間相互干擾，確保了數據的正確性。

技術領域

本發(fā)明涉及一種成像系統(tǒng)，尤其涉及一種微透鏡陣列成像系統(tǒng)。

背景技術

目前市面上的相機大多為單一主鏡頭，將三維的現實世界轉變成二維的圖像，導致了大量信息丟失。而要想從二維的圖像信息中還原出三維信息，進行三維重建大多比較困難，因此，迫切需要能夠采集光場的相機來解決這一問題。

當前具有采集光場功能的相機市面上主要是相機陣列和光場相機，其中，相機陣列存在的問題是體積大，各個相機之間的相對位置調整需要耗費大量的人力和時間；而光場相機則是一體式結構，采用了微透鏡結構，來記錄光線的角度信息，但是光場相機的成像數據量大，圖像處理時間較長，實時性較差，且主透鏡不能摘除，導致相機整體體積較大，不適用于撲翼機等小型飛行器。

發(fā)明內容

為了解決上述現有技術存在的問題，本發(fā)明旨在提供一種微透鏡陣列成像系統(tǒng)，以減小具有采集光場功能的相機的體積和數據處理計算量，并提高實時性，擴大應用面。

本發(fā)明所述的一種微透鏡陣列成像系統(tǒng)，其包括：

微透鏡陣列，其包括復數個彼此鄰近排列的微透鏡；

不透明的隔光加工結構，其設置在每兩個相鄰的所述微透鏡之間并與復數個所述微透鏡構成平面或曲面的格子結構；

感光像素陣列，其包括設置在每個所述微透鏡下的復數個感光元件；以及

成像結果處理器，其接收所述感光像素陣列輸出的電信號，并將該電信號轉換成圖像信息，以對所述圖像信息進行解碼和加工處理。

在上述的微透鏡陣列成像系統(tǒng)中，每個所述微透鏡呈六邊形，所述格子結構為蜂巢狀的格子結構。

在上述的微透鏡陣列成像系統(tǒng)中，每個所述感光元件設置在其對應的所述微透鏡的焦平面上或鄰近其對應的所述微透鏡的焦平面。

在上述的微透鏡陣列成像系統(tǒng)中，每個所述微透鏡的上表面和/或下表面、和/或每個所述感光元件的表面上貼設有不同的濾波薄膜。

在上述的微透鏡陣列成像系統(tǒng)中，所述成像結果處理器包括：數據初步處理模塊以及分別與該數據初步處理模塊連接的三維重建模塊、目標識別模塊和運動檢測模塊。

由于采用了上述的技術解決方案，本發(fā)明的主體結構中包含微透鏡陣列，感光像素陣列以及成像結果處理器，與現有技術相比，具有以下優(yōu)點和積極效果：本發(fā)明通過采用微透鏡陣列，克服了每個微透鏡分辨率較低的問題，通過對不同微透鏡之間數據的處理，提升了具有采集光場功能的相機的整體分辨率；利用在微透鏡陣列中加入隔光加工結構，確保了每個微透鏡獨立成像，避免了成像結果之間相互干擾，確保了數據的正確性；通過采用成像結果處理器，能夠實現三維重建、目標識別、運動檢測等功能。另外，本發(fā)明的優(yōu)點還包括：體積小，數據處理計算量小，實時性高，應用面廣。

附圖說明

圖1是本發(fā)明一種微透鏡陣列成像系統(tǒng)的結構示意圖；

圖2是本發(fā)明一種微透鏡陣列成像系統(tǒng)中微透鏡陣列與隔光加工結構的結構示意圖；

圖3是本發(fā)明一種微透鏡陣列成像系統(tǒng)中成像結果處理器的結構示意圖；