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              5. 光场成像技巧(2)

                作者:佚名 来源:网络文档 时光:2018-11-16 12:34 浏览:1558 [投稿]
                光场成像经过过程记录光辐射在传播过程当中的四维地位和偏向的信息,比拟只记录二维的传统成像方法多出2个自由度,因此在图象重建过程当中,可以或许取得加倍丰富的图象信息。

                4.基于光场的数字重聚焦技巧

                4.1.计算成像道理

                光场相机的威尼斯国际娱乐网站成像体系由3部份构成: 主透镜体系、微透镜阵列和光电探测器件。主透镜体系相当于传统相机的物镜,在像面处放置微透镜阵列,探测器放置在微透镜的焦距处。

                成像道理为,物体上一点经过主透镜体系后聚焦于微透镜阵列平面,而后经单个微透镜分散出强度和偏向份量,达到探测器的不合面元,此即该物点的光场信息。假设把微透镜看做成像器件,主透镜的主面与探测器阵列满足物象共轭关系。所以,主透镜体系的光瞳经过单个微透镜所成的像正好覆盖光电探测器的若干像素点。达到最大年夜的角分辨率,需包管主透镜体系的像方F 数与微透镜阵列的F 数一致,不然会造成光场偏向信息和成像目标空间分布的混叠.

                如图1,将相机的威尼斯国际娱乐网站体系抽象成四维光场,个中u -v 面是威尼斯国际娱乐网站体系的主面,x-y 面是探测器地点平面. LF( x,y ,u,v ) 代表给定光线的光辐射量,下标F 代表两平面之间的距离,像面上接收到的辐射量可表示为:


                  (1)

                个中,θ 为光线LF( x,y,u,v) 与u-v 面法线的夹角,A( u,v ) 为光瞳函数.

                假定x-y 和u-v 面无穷大年夜,光瞳之外的光线LF( x,y ,u,v) = 0,引入近轴近似,将公式简化为:


                  (2)

                经过过程数值积分近似求解,即可取得一幅数字图象。

                4.2.数字重聚焦道理

                 

                图2. 数字重聚焦道理图

                如图2,x-y 面为重聚焦目标物地点的空间像平面,其接收到的光辐射量可表示为


                  (3)

                个中,α = F'/F为变焦倍率。

                代入( 2) 式,定义切片算子β[f]( x) = f(βx) ,重聚焦后的图象表达式为


                 (4)

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