微透鏡陣列的成像方法與成像裝置制造方法及圖紙

本發(fā)明專利技術提供了一種微透鏡陣列的成像方法與成像裝置，其中成像方法包括：通過微透鏡陣列對實際場景進行拍攝，得到原始場景圖像；將所述原始場景圖像與預先存儲的至少兩個光照標定圖像分別進行逐像素的亮度匹配，得到對應所述實際場景的場景光照圖像，其中，所述至少兩個光照標定圖像為具有不同的亮度的灰度圖像；利用所述場景光照圖像對所述原始場景圖像進行亮度均一化處理，得到亮度均一的場景圖像。解決微透鏡陣所成的原始圖像中亮度分布不均的問題，提高原始圖像的質量，降低對微透鏡所成圖像做匹配和拼接的難度。

【技術實現(xiàn)步驟摘要】
微透鏡陣列的成像方法與成像裝置
本專利技術涉及成像
，尤其涉及一種微透鏡陣列的成像方法與成像裝置。
技術介紹
微透鏡陣列廣泛應用于光場相機，復眼相機以及大視野的顯微相機。然而，由于光的波動性，每個微透鏡成像都會出現(xiàn)中間亮四周暗的現(xiàn)象。這對于微透鏡陣列成像的后續(xù)處理(無論是對兩個微透鏡成像做匹配，還是將多個微透鏡成像做拼接)都會造成嚴重的干擾。
技術實現(xiàn)思路
鑒于上述技術問題，本專利技術提供一種微透鏡陣列的成像方法與成像裝置，解決微透鏡陣所成的原始圖像中亮度分布不均的問題，提高原始圖像的質量，降低對微透鏡所成圖像做匹配和拼接的難度。依據本專利技術的一個方面，提供了一種微透鏡陣列的成像方法，所述成像方法包括：通過微透鏡陣列對實際場景進行拍攝，得到原始場景圖像；將所述原始場景圖像與預先存儲的至少兩個光照標定圖像分別進行逐像素的亮度匹配，得到對應所述實際場景的場景光照圖像，其中，所述至少兩個光照標定圖像為具有不同的亮度的灰度圖像；利用所述場景光照圖像對所述原始場景圖像進行亮度均一化處理，得到亮度均一的場景圖像。本專利技術的亮度匹配是指將原始場景圖像和至少兩個光照標定圖像做逐像素比對、計算，得到對應于該實際場景的場景光照圖像，該場景光照圖像用于后續(xù)的亮度均一處理。可選地，所述在通過微透鏡陣列對實際場景進行拍攝，得到原始場景圖像之前，所述成像方法還包括：通過所述微透鏡陣列，在相同的曝光時間和相同的圖像傳感器配置下，對漸次改變光照強度的均勻發(fā)光光源獲取至少兩個光照標定圖像；將所述至少兩個光照標定圖像存儲至存儲設備中。可選地，將所述原始場景圖像與預先存儲的至少兩個光照標定圖像分別進行逐像素的亮度匹配之前，所述方法還包括對所述至少兩個光照標定圖像進行灰度線性變換。可選地，將所述原始場景圖像與預先存儲的至少兩個光照標定圖像分別進行逐像素的亮度匹配，得到對應所述實際場景的場景光照圖像，具體包括：逐個獲取所述原始場景圖像中第一像素的第一灰度值；逐個獲取每個光照標定圖像中與所述第一像素坐標相同的第二像素的第二灰度值；根據所述第一灰度值和所述第二灰度值，確定每個光照標定圖像中與所述第一像素坐標相同的所述第二像素的第一權值；逐個獲取所述經過灰度線性變換后的每個光照標定圖像中與所述第一像素坐標相同的第二像素的第二浮點灰度值；根據所述第二像素的所述第二浮點灰度值和所述第二像素的所述第一權值，逐像素計算出所述場景光照圖像中與所述第一像素坐標相同的第三像素的第三浮點灰度值。可選地，所述利用所述場景光照圖像對所述原始場景圖像進行亮度均一化處理，具體包括：利用所述原始場景圖像中所述第一像素的所述第一灰度值和所述場景光照圖像中與所述第一像素坐標相同的所述第三像素的所述第三浮點灰度值，逐像素計算得到亮度均一的場景圖像。可選地，當所述原始場景圖像的類型為RGB圖像時，在獲取所述原始場景圖像中第一像素的第一灰度值之前，還包括：將所述原始場景圖像轉為灰度圖像。可選地，當所述原始場景圖像的類型為RGB圖像時，所述利用所述場景光照圖像對所述原始場景圖像進行亮度均一化處理，具體包括：分別提取所述原始場景圖像中的R圖像、G圖像和B圖像；逐個獲取所述R圖像的第一R像素的第一R灰度值，所述G圖像的第一G像素的第一G灰度值和所述B圖像的第一B像素的第一B灰度值；利用所述R圖像中所述第一R像素的所述第一R灰度值和所述場景光照圖像中與所述第一R像素坐標相同的所述第三像素的所述第三浮點灰度值，計算得到亮度均一的場景R圖像；利用所述G圖像中所述第一G像素的所述第一G灰度值和所述場景光照圖像中與所述第一G像素坐標相同的所述第三像素的所述第三浮點灰度值，計算得到亮度均一的場景G圖像；利用所述B圖像中所述第一B像素的所述第一B灰度值和所述場景光照圖像中與所述第一B像素坐標相同的所述第三像素的所述第三浮點灰度值，計算得到亮度均一的場景B圖像；合成所述亮度均一的場景R圖像，所述亮度均一的場景G圖像和所述亮度均一的場景B圖像，得到亮度均一的場景圖像。可選地，當所述原始場景圖像的類型為RGB圖像時，逐個獲取所述原始場景圖像中第一像素的第一灰度值，具體包括：分別提取所述原始場景圖像中的R圖像、G圖像和B圖像；逐個獲取所述R圖像中第一R像素的第一R灰度值、所述G圖像中第一G像素的第一G灰度值和所述B圖像中第一B像素的第一B灰度值；相應地，根據所述第一灰度值和所述第二灰度值，確定每個光照標定圖像中與所述第一像素坐標相同的所述第二像素的第一權值，具體包括：根據所述第一R灰度值和所述第二灰度值，確定每個光照標定圖像中與所述第一R像素坐標相同的所述第二像素的第一R權值；根據所述第一G灰度值和所述第二灰度值，確定每個光照標定圖像中與所述第一G像素坐標相同的所述第二像素的第一G權值；根據所述第一B灰度值和所述第二灰度值，確定每個光照標定圖像中與所述第一B像素坐標相同的所述第二像素的第一B權值；相應地，根據所述第二像素的所述第二浮點灰度值和所述第二像素的所述第一權值，逐像素計算出所述場景光照圖像中與所述第一像素坐標相同的第三像素的第三浮點灰度值，具體包括：根據所述第二像素的所述第二浮點灰度值和所述第二像素的所述第一R權值，逐像素計算出場景光照R圖像中與所述第一像素坐標相同的第三R像素的第三R浮點灰度值；根據所述第二像素的所述第二浮點灰度值和所述第二像素的所述第一G權值，逐像素計算出場景光照G圖像中與所述第一像素坐標相同的第三G像素的第三G浮點灰度值；根據所述第二像素的所述第二浮點灰度值和所述第二像素的所述第一B權值，逐像素計算出場景光照B圖像中與所述第一像素坐標相同的第三B像素的第三B浮點灰度值。可選地，當所述原始場景圖像的類型為RGB圖像時，所述利用所述場景光照圖像對所述原始場景圖像進行亮度均一化處理，具體包括：分別提取所述原始場景圖像中的R圖像、G圖像和B圖像；逐個獲取所述R圖像的第一R像素的第一R灰度值，所述G圖像的第一G像素的第一G灰度值和所述B圖像的第一B像素的第一B灰度值；利用所述R圖像中所述第一R像素的所述第一R灰度值和所述場景光照R圖像中與所述第一R像素坐標相同的所述第三像素的所述第三R浮點灰度值，計算得到亮度均一的場景R圖像；利用所述G圖像中所述第一G像素的所述第一G灰度值和所述場景光照G圖像中與所述第一G像素坐標相同的所述第三像素的所述第三G浮點灰度值，計算得到亮度均一的場景G圖像；利用所述B圖像中所述第一B像素的所述第一B灰度值和所述場景光照B圖像中與所述第一B像素坐標相同的所述第三像素的所述第三B浮點灰度值，計算得到亮度均一的場景B圖像；合成所述亮度均一的場景R圖像，所述亮度均一的場景G圖像和所述亮度均一的場景B圖像，得到亮度均一的場景圖像。依據本專利技術的另一個方面，還提供了一種微透鏡陣列的成像裝置，所述成像裝置包括：第一模塊，用于通過微透鏡陣列對實際場景進行拍攝，得到原始場景圖像；第二模塊，用于將所述原始場景圖像與預先存儲的至少兩個光照標定圖像分別進行逐像素的亮度匹配，得到對應所述實際場景的場景光照圖像，其中，所述至少兩個光照標定圖像為具有不同的亮度的灰度圖像；第三模塊，用于利用所述場景光照圖像對所述原始場景圖像進行亮度均一化處理，得到亮度均一的場景圖像。可選地，所述成像裝置還包括本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種微透鏡陣列的成像方法，其特征在于，所述成像方法包括：通過微透鏡陣列對實際場景進行拍攝，得到原始場景圖像；將所述原始場景圖像與預先存儲的至少兩個光照標定圖像分別進行逐像素的亮度匹配，得到對應所述實際場景的場景光照圖像，其中，所述至少兩個光照標定圖像為具有不同的亮度的灰度圖像；利用所述場景光照圖像對所述原始場景圖像進行亮度均一化處理，得到亮度均一的場景圖像。

【技術特征摘要】
1.一種微透鏡陣列的成像方法，其特征在于，所述成像方法包括：通過微透鏡陣列對實際場景進行拍攝，得到原始場景圖像；將所述原始場景圖像與預先存儲的至少兩個光照標定圖像分別進行逐像素的亮度匹配，得到對應所述實際場景的場景光照圖像，其中，所述至少兩個光照標定圖像為具有不同的亮度的灰度圖像；利用所述場景光照圖像對所述原始場景圖像進行亮度均一化處理，得到亮度均一的場景圖像。2.根據權利要求1所述的成像方法，其特征在于，所述在通過微透鏡陣列對實際場景進行拍攝，得到原始場景圖像之前，所述成像方法還包括：通過所述微透鏡陣列，在相同的曝光時間和相同的圖像傳感器配置下，對漸次改變光照強度的均勻發(fā)光光源獲取至少兩個光照標定圖像；將所述至少兩個光照標定圖像存儲至存儲設備中。3.根據權利要求1所述的成像方法，其特征在于，將所述原始場景圖像與預先存儲的至少兩個光照標定圖像分別進行逐像素的亮度匹配之前，所述成像方法還包括：對所述至少兩個光照標定圖像進行灰度線性變換。4.根據權利要求3所述的成像方法，其特征在于，將所述原始場景圖像與預先存儲的至少兩個光照標定圖像分別進行逐像素的亮度匹配，得到對應所述實際場景的場景光照圖像，具體包括：逐個獲取所述原始場景圖像中第一像素的第一灰度值；逐個獲取每個光照標定圖像中與所述第一像素坐標相同的第二像素的第二灰度值；根據所述第一灰度值和所述第二灰度值，確定每個光照標定圖像中與所述第一像素坐標相同的所述第二像素的第一權值；逐個獲取所述經過灰度線性變換后的每個光照標定圖像中與所述第一像素坐標相同的第二像素的第二浮點灰度值；根據所述第二像素的所述第二浮點灰度值和所述第二像素的所述第一權值，逐像素計算出所述場景光照圖像中與所述第一像素坐標相同的第三像素的第三浮點灰度值。5.根據權利要求4所述的成像方法，其特征在于，所述利用所述場景光照圖像對所述原始場景圖像進行亮度均一化處理，具體包括：利用所述原始場景圖像中所述第一像素的所述第一灰度值和所述場景光照圖像中與所述第一像素坐標相同的所述第三像素的所述第三浮點灰度值，逐像素計算得到亮度均一的場景圖像。6.根據權利要求4所述的成像方法，其特征在于，當所述原始場景圖像的類型為RGB圖像時，在獲取所述原始場景圖像中第一像素的第一灰度值之前，還包括：將所述原始場景圖像轉為灰度圖像。7.根據權利要求6所述的成像方法，其特征在于，當所述原始場景圖像的類型為RGB圖像時，所述利用所述場景光照圖像對所述原始場景圖像進行亮度均一化處理，具體包括：分別提取所述原始場景圖像中的R圖像、G圖像和B圖像；逐個獲取所述R圖像的第一R像素的第一R灰度值，所述G圖像的第一G像素的第一G灰度值和所述B圖像的第一B像素的第一B灰度值；利用所述R圖像中所述第一R像素的所述第一R灰度值和所述場景光照圖像中與所述第一R像素坐標相同的所述第三像素的所述第三浮點灰度值，計算得到亮度均一的場景R圖像；利用所述G圖像中所述第一G像素的所述第一G灰度值和所述場景光照圖像中與所述第一G像素坐標相同的所述第三像素的所述第三浮點灰度值，計算得到亮度均一的場景G圖像；利用所述B圖像中所述第一B像素的所述第一B灰度值和所述場景光照圖像中與所述第一B像素坐標相同的所述第三像素的所述第三浮點灰度值，計算得到亮度均一的場景B圖像；合成所述亮度均一的場景R圖像，所述亮度均一的場景G圖像和所述亮度均一的場景B圖像，得到亮度均一的場景圖像。8.根據權利要求4所述的成像方法，其特征在于，當所述原始場景圖像的類型為RGB圖像時，所述逐個獲取所述原始場景圖像中第一像素的第一灰度值，具體包括：分別提取所述原始場景圖像中的R圖像、G圖像和B圖像；逐個獲取所述R圖像中第一R像素的第一R灰度值、所述G圖像中第一G像素的第一G灰度值和所述B圖像中第一B像素的第一B灰度值；相應地，根據所述第一灰度值和所述第二灰度值，確定每個光照標定圖像中與所述第一像素坐標相同的所述第二像素的第一權值，具體包括：根據所述第一R灰度值和所述第二灰度值，確定每個光照標定圖像中與所述第一R像素坐標相同的所述第二像素的第一R權值；根據所述第一G灰度值和所述第二灰度值，確定每個光照標定圖像中與所述第一G像素坐標相同的所述第二像素的第一G權值；根據所述第一B灰度值和所述第二灰度值，確定每個光照標定圖像中與所述第一B像素坐標相同的所述第二像素的第一B權值；相應地，根據所述第二像素的所述第二浮點灰度值和所述第二像素的所述第一權值，逐像素計算出所述場景光照圖像中與所述第一像素坐標相同的第三像素的第三浮點灰度值，具體包括：根據所述第二像素的所述第二浮點灰度值和所述第二像素的所述第一R權值，逐像素計算出場景光照R圖像中與所述第一像素坐標相同的第三R像素的第三R浮點灰度值；根據所述第二像素的所述第二浮點灰度值和所述第二像素的所述第一G權值，逐像素計算出場景光照G圖像中與所述第一像素坐標相同的第三G像素的第三G浮點灰度值；根據所述第二像素的所述第二浮點灰度值和所述第二像素的所述第一B權值，逐像素計算出場景光照B圖像中與所述第一像素坐標相同的第三B像素的第三B浮點灰度值。9.根據權利要求8所述的成像方法，其特征在于，當所述原始場景圖像的類型為RGB圖像時，所述利用所述場景光照圖像對所述原始場景圖像進行亮度均一化處理，具體包括：分別提取所述原始場景圖像中的R圖像、G圖像和B圖像；逐個獲取所述R圖像的第一R像素的第一R灰度值，所述G圖像的第一G像素的第一G灰度值和所述B圖像的第一B像素的第一B灰度值；利用所述R圖像中所述第一R像素的所述第一R灰度值和所述場景光照R圖像中與所述第一R像素坐標相同的所述第三像素的所述第三R浮點灰度值，計算得到亮度均一的場景R圖像；利用所述G圖像中所述第一G像素的所述第一G灰度值和所述場景光照G圖像中與所述第一G像素坐標...

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：楊青，郁樹達，
申請(專利權)人：深圳超多維光電子有限公司，深圳市墨克瑞光電子研究院，
類型：發(fā)明
國別省市：廣東,44