[发明专利]三维物体成像设备

权利要求书

1.一种三维物体成像设备，包括复眼成像装置和图像重建装置，所述图像重建装置基于具有所述复眼成像装置所捕获像素的多个单位图像重建三维物体的图像；其中，所述图像重建装置包括：

距离计算装置，用于对形成所述单位图像的每个像素计算所述三维物体与所述复眼成像装置之间的距离，作为像素距离；以及

重建图像生成装置，用于通过在位于所述像素距离的平面上逐像素重排所述多个单位图像，来生成重建图像。

2.根据权利要求1所述的三维物体成像设备，其中所述距离计算装置包括：

临时重建图像生成装置，用于执行临时重建图像生成过程，以在与所述多个单位图像的像素相距多个预定距离的多个平面中的每个平面上生成所述多个单位图像的临时重建图像，其中对于所述多个预定距离中作为第一临时距离的第一个预定距离，在位于所述第一临时距离的多个平面中作为第一临时距离平面的第一个平面上逐像素重排所述多个单位图像；以及用于对位于其它所述预定距离的其它所述平面重复所述临时重建图像生成过程，从而生成多个临时重建图像，其中其它所述预定距离作为后续临时距离、且其它所述平面作为后续临时距离平面；

反向投影图像生成装置，用于执行反向投影图像生成过程，以在所述第一和后续临时距离平面中的每个平面上、对应于各所述单位图像且在数量上与所述单位图像相一致地生成反向投影图像，其中对于所述第一临时距离，所述多个单位图像均被逐像素地反向投影到所述第一临时距离平面上；以及用于对位于所述后续临时距离的所述后续临时距离平面重复所述反向投影图像生成过程，从而为每个所述单位图像生成多个反向投影图像；

比较装置，用于在所述第一和后续临时距离平面中的每个平面上，基于各所述单位图像的所述临时重建图像和所述反向投影图像，比较所述第一和后续临时距离；以及

像素距离确定装置，用于基于所述比较装置的比较结果确定所述像素距离。

3.根据权利要求2所述的三维物体成像设备，其中所述重建图像生成装置包括：

高频分量单位图像生成装置，用于通过从所述多个单位图像中的每个单位图像中提取高频分量来生成多个高频分量单位图像；

低频分量单位图像生成装置，用于通过从所述多个单位图像中的每个单位图像中提取低频分量来生成多个低频分量单位图像；

高频分量重建图像生成装置，用于通过在位于所述像素距离的所述平面上重排由所述高频分量单位图像生成装置生成的所述多个高频分量单位图像，来生成高频分量重建图像；

图像选择装置，用于从由所述低频分量单位图像生成装置生成的所述多个低频分量单位图像中选择具有较低噪声的低频分量单位图像；

低频分量反向投影图像生成装置，用于通过将由所述图像选择装置选择的所述低频分量单位图像逐像素地反向投影到位于所述像素距离的所述平面上，来生成低频分量反向投影图像；以及

累加装置，用于将由所述高频分量重建图像生成装置生成的所述高频分量重建图像与由所述低频分量反向投影图像生成装置生成的所述低频分量反向投影图像相加，从而获得所述重建图像。

4.根据权利要求1所述的三维物体成像设备，其中所述重建图像生成装置包括：

高频分量单位图像生成装置，用于通过从所述多个单位图像中的每个单位图像中提取高频分量来生成多个高频分量单位图像；

低频分量单位图像生成装置，用于通过从所述多个单位图像中的每个单位图像中提取低频分量来生成多个低频分量单位图像；

高频分量重建图像生成装置，用于通过在位于所述像素距离的所述平面上重排由所述高频分量单位图像生成装置生成的所述多个高频分量单位图像，来生成高频分量重建图像；

图像选择装置，用于从由所述低频分量单位图像生成装置生成的所述多个低频分量单位图像中选择具有较低噪声的低频分量单位图像；

低频分量反向投影图像生成装置，用于通过将由所述图像选择装置选择的所述低频分量单位图像逐像素地反向投影到位于所述像素距离的所述平面上，来生成低频分量反向投影图像；以及

累加装置，用于将由所述高频分量重建图像生成装置生成的所述高频分量重建图像与由所述低频分量反向投影图像生成装置生成的所述低频分量反向投影图像相加，从而获得所述重建图像。