[發明專利]圖像處理方法及基于點擴散函數調整衍射屏結構的方法

有效

• 申請號: 201911148736.2
• 申請日: 2019-11-21
• 公開（公告）號: CN111123538B
• 公開（公告）日: 2022-04-05
• 發明（設計）人: 王遠靖;王曙光;蔡鬧鬧;楊光
• 申請（專利權）人: 印象認知（北京）科技有限公司
• 主分類號: G02B27/42
• 分類號: G02B27/42
• 代理公司: 北京弘權知識產權代理有限公司 11363
• 代理人: 逯長明;許偉群

本申請實施例公開一種圖像處理方法及基于點擴散函數調整衍射屏結構的方法，所述圖像處理方法包括衍射成像系統對目標物成像并獲取原始圖像，所述原始圖像為帶有衍射圖案的圖像；獲得所述衍射成像系統的點擴散函數；根據所述點擴散函數，從所述原始圖像中還原生成目標圖像，所述目標圖像為目標物的圖像。該圖像處理方法利用點擴散函數，可以將原始圖像中的衍射圖案削弱甚至消除，以得到目標圖像，從而真實的反映目標物信息。

本申請要求于2019年9月17日提交中國國知局、申請號為201910876997.X的中國專利申請的優先權，其全部內容通過引用結合在本申請中。

技術領域

本申請涉及圖像處理方法，具體涉及一種圖像處理方法及基于點擴散函數調整衍射屏結構的方法。

背景技術

現有技術中，主要依賴光的波動性成像的光學系統被稱為衍射成像系統(衍射和干涉都來自于光的波動性，后文不加以區分)。衍射成像系統成像時，光線在衍射屏作用下產生的衍射和干涉效果占主要或重要成分。例如為了使終端設備具有真正的全面屏，專利號為201821760960.8的在先申請中提出了一種將攝像頭設置在顯示屏的下方的成像系統，具體的，在顯示屏的顯示區域中設有透光部，所述透光部下方設置有攝像頭，以使所述透光部上方的目標物所發出的光線穿過所述透光部，被所述攝像頭采集。通過這樣的設計，可以將攝像頭設置在顯示屏的下方，無需保留顯示屏的劉海區域，從而使終端設備具備真正的全面屏。

但是，不同于傳統的主要依賴于幾何光學成像的成象系統，如鏡子，透鏡等，在上述衍射成像系統中成像時，目標物上的一個點所發出的光線在衍射屏(透光部的排布)處受到阻礙，會形成衍射圖案。這種衍射圖案在高亮度目標物或強光源附近尤其明顯，表現為與衍射中心處相似的圖案(也可稱為次級衍射條紋)減弱后疊加到目標物的原始圖像上，從而獲得的原始圖像帶有衍射圖案，不能真實的反映目標物信息。

發明內容

本發明提供一種圖像處理方法及基于點擴散函數調整衍射屏結構的方法，以解決現有技術中衍射成像系統成像得到的圖像帶有衍射圖案，不能真實的反映目標物信息的問題。

第一方面，本發明提供一種圖像處理方法，包括：

衍射成像系統對目標物成像并獲取原始圖像，所述原始圖像為帶有衍射圖案的圖像；

獲得所述衍射成像系統的點擴散函數；

根據所述點擴散函數，從所述原始圖像中還原生成目標圖像，所述目標圖像為目標物的圖像。

進一步地，所述方法還包括：

根據所述點擴散函數的各級衍射峰強度以及對應各級衍射峰的位置，生成所述目標圖像。

進一步地，所述獲得所述衍射成像系統的點擴散函數，包括：

根據光波函數和衍射屏函數，獲得屏后光強分布函數；

對所述光強分布函數進行傅里葉變換，得到角譜；

根據所述角譜和自由傳播函數，確定頻域的傳遞函數；

對所述頻域的傳遞函數進行傅里葉逆變換，生成所述衍射成像系統的點擴散函數。

進一步地，所述方法還包括，在獲得所述屏后光強分布函數后，

如果所述衍射成像系統包括設于衍射屏后的透鏡，則根據所述屏后光強分布函數、透鏡函數及自由傳播函數，確定頻域的傳遞函數。

進一步地，所述方法還包括，在獲得所述屏后光強分布函數后，

如果所述衍射成像系統包括設于衍射屏后的波帶片，則根據所述屏后光強分布函數、波帶片函數及自由傳播函數，確定頻域的傳遞函數，其中，所述波帶片函數是指用于表示所述波帶片結構的函數。