[發明專利]一種重疊型復眼

在審

• 申請號: 202110466138.0
• 申請日: 2021-04-28
• 公開（公告）號: CN113141493A
• 公開（公告）日: 2021-07-20
• 發明（設計）人: 馬孟超;張翼;顧磊;鄧華夏;鐘翔
• 申請（專利權）人: 合肥工業大學
• 主分類號: H04N9/31
• 分類號: H04N9/31;H04N5/225
• 代理公司: 合肥天明專利事務所(普通合伙) 34115
• 代理人: 苗娟

本發明的一種重疊型復眼，包括在子眼排布面上排布著m個子眼微透鏡，還包括投影模組和光電探測器；投影模組固定在復眼的曲面上，該投影模組會對目標物體投影事先設定好的編碼圖案；子眼微透鏡通過傳輸模塊與光電探測器連接。本發明不需要制作與曲面復眼高度配合的難以加工制作的曲面圖像探測器，只使用一個沒有空間分辨率的光電探測器記錄光強信息，通過單像素技術計算成像，極大節省了高精度光學元件的設計和制作成本；本發明使得復眼的成像分辨率不再受到子眼的數量和其通光孔徑尺寸等硬件的限制，將成像分辨率提升了兩個數量級，具有超分辨成像的能力；本發明在部分子眼受損或者被遮擋不能正常工作的情況下依然可以獲取目標完整的可識別的圖像，魯棒性大大提高。

技術領域

本發明涉及復眼技術領域，具體涉及一種重疊型復眼。

背景技術

傳統的仿生復眼通常采用平面的平面圖像傳感器(CCD或者CMOS)作為光學感知的元件，但是平面的光電探測器陣列不僅與實際復眼的光感受器官相去甚遠，而且與大部分曲面型的仿生復眼難以配合，這使得獲取的圖像受到像差等影響，分辨率及成像清晰度都不能滿足實際的需要。同時正常的復眼工作過程中難免遇到通道損壞、小眼被其他物質遮擋(如水、煙霧)無法正常工作的情況，傳統的基于圖像傳感器的仿生復眼魯棒性通常都不高。

總體來說，目前設計的仿生復眼絕大多數都依賴平面的焦平面探測器作為光電感受元件，這與曲面的仿生復眼難以配合。圖像質量受到光學元件的影響，成像時容易出現像差等問題；現有的仿生復眼成像分辨率都受限于子眼數量和子眼通光孔徑尺寸的限制，增加成像分辨率會增加子眼透鏡的制作成本；現有的仿生復眼沒有針對部分子眼受損的情況下是否能繼續正常工作做出特殊的設計，一旦出現部分子眼不能工作的情況，成像會出現缺失。

發明內容

本發明提出的一種重疊型復眼，可解決上述技術問題。

為實現上述目的，本發明采用了以下技術方案：

一種重疊型復眼，包括在子眼排布面上排布著m個子眼微透鏡，還包括投影模組和光電探測器；

投影模組固定在復眼的子眼排布面上，該投影模組會對目標物體投影事先設定好的編碼圖案；

子眼微透鏡通過傳輸模塊與光電探測器連接。

進一步的，所述子眼排布面為曲面或者平面。

進一步的，所述子眼微透鏡由紫外光固化劑滴制而成。

進一步的，所述子眼微透鏡的數量取值范圍：1≤m≤1000。

進一步的，m個子眼微透鏡按照正二十面體均勻排布。

進一步的，所述子眼排布面為球面。

進一步的，所述投影模組正對著目標物體。

進一步的，所述投影模組采用投影儀、LCD或DMD。

進一步的，所述傳輸模塊采用光纖或菲涅爾透鏡。

進一步的，光電探測器使用光電池或光電二極管這些對光強信息能夠線性響應的光電器件代替。

由上述技術方案可知，目前已知的仿生復眼產生的圖像分辨率都嚴重受限于復雜的光學設計及電子系統，圖像質量普遍不高，本發明通過單像素成像方法對目標先進行編碼然后再成像，成像分辨率和質量不再受復眼硬件的影響。即使復眼部分損壞，對成像質量也不會造成大的影響，目前已知的仿生復眼沒有能夠做到這一點。

具體的說，本發明不需要制作與曲面復眼高度配合的難以加工制作的曲面圖像探測器，只使用一個沒有空間分辨率的光電探測器記錄光強信息，通過計算成像，極大節省了高精度光學元件的設計和制作成本；