[发明专利]一种全焦距无像差图像摄取方法及系统

权利要求书

1.一种全焦距无像差图像摄取方法，其特征在于，包括步骤：

(a)获取待处理的模糊图像，将其保存在数据存储装置中；

(b)将所述模糊图像进行图像分区，得到非交融单一物距区域和交融区域及与分别与其对应的物距；

(c)依据所述非交融单一物距区域的物距调用点分布函数或光学传递函数库中对应的点分布函数或光学传递函数，对所述非交融单一物距区域进行重建和校正，得到所述非交融单一物距区域重建分布的清晰像素值；

(d)依据所述交融区域的物距调用所述点分布函数或光学传递函数库中对应的点分布函数或光学传递函数，对所述交融区域对进行重建和校正，得到交融区域重建分布的清晰像素值；

(e)将所述非交融单一物距区域和交融区域的清晰像素值进行叠加并校正，得到重建后的清晰图像数据；

(f)将所述重建后的清晰图像数据进行存储并输出显示。

2.如权利要求1所述的全焦距无像差图像摄取方法，其特征在于，所述数据存储装置中存储有符合光学特性的点分布函数或光学传递函数库，所述点分布函数或光学传递函数库存储与物距对应的点分布函数或光学传递函数，所述点分布函数或光学传递函数具有与物空间坐标一一对应的特征分布，所述物空间坐标包括物距，所述特征分布包括弥散半径。

3.如权利要求1所述的全焦距无像差图像摄取方法，其特征在于，所述镜头或镜头组包括具有特定透过率分布介质的透镜或透镜组，包括具有多焦点透镜或透镜组。

4.如权利要求1或2所述的全焦距无像差图像摄取方法，其特征在于，在步骤(a)中，获取待处理的模糊图像为之前获取的后处理图像，或为通过摄像装置的镜头或镜头组获取被摄场景的原始光信号在图像传感器上成像时将所述原始光信号转换为电信号，对所述电信号处理得到获取待处理的模糊图像。

5.如权利要求1或2所述的全焦距无像差图像摄取方法，其特征在于，在步骤(d)中，利用所述点分布函数或光学传递函数对所述非交融单一物距区域图像进行重建和校正方法为，利用该区域模糊图像的分布像素值在空域为来自某一物距平面的理想图像中的分布像素值与对应的点分布函数的卷积关系，在频域为来自某一物距平面的理想图像频谱与对应的光学传递函数的乘积关系，得到对应所述非交融单一物距区域中重建分布的清晰像素值。

6.如权利要求1或2所述的全焦距无像差图像摄取方法，其特征在于，在步骤(e)中，对所述交融区域对进行重建和校正的方法为依据为，利用所述交融区域的模糊图像分布像素值在空域为对应不同物距平面的理想图像中的分布像素值与对应的点分布函数卷积后的叠加的关系，在频域为对应不同物距平面的理想图像频谱与对应的光学传递函数的乘积后的叠加的关系，得到所述交融区域中对应的重建分布的清晰像素值。

7.如权利要求4所述的全焦距无像差图像摄取方法，其特征在于，在步骤(c)中，对所述模糊图像数据进行图像分区利用下述方法中的任一种或组合：

(c-1)测距法：利用测距硬件辅助工具，对所述模糊图像数据视场内的光源的每一点或主要点进行测距，由所得物距确定所述非交融单一物距区域的边界从而推算出非交融单一物距区域及交融区域；

(c-2)色差特性分区法：利用同源异色传输存在位置差，通过所述模糊图像数据不同物距的不同颜色图像间的位置差来判别物距，由所述物距确定所述非交融单一物距区域和交融区域，其中所述位置差通过所述模糊图像数据不同色位置突变的边界差判定；

(c-3)频谱过零点分区法：将所述模糊图像数据转换到频域得到频谱，依据所述频谱的过零点间距得到点分布函数或光学传递函数的特征值，依据所述点分布函数或光学传递函数库求出与点分布函数或光学传递函数对应的物距，确定非交融单一物距区域和交融区域；

(c-4)利用小波分析法确定所述模糊图像数据属于同一频谱特征的区域，确定所述非交融单一物距区域和交融区域；

(c-5)拟和求解分区法：对所述点分布函数或光学传递函数的特征量进行假设后进行图像重建，根据重建后再模糊图像的误差进行判断所述特征量的选择正确性并重新选择，直至找到满足系统要求的误差，判断得出正确的特征量及其对应的物距，确定所述非交融单一物距区域和交融区域；

(c-6)人工分区法：对所述模糊图像数据利用视觉进行划分区域，确定所述非交融单一物距区域和交融区域；