[发明专利]成像装置及其方法

权利要求书

1.一种用于从所捕获的光线集合合成图像的数字成像系统，所述系统包括：

主透镜，所述主透镜用于将光线引导至物理焦平面；

用于捕获光线集合的光传感器阵列；

在所述主透镜与所述光传感器阵列之间的平面上的微透镜阵列，所述光线集 合从所述主透镜经过所述微透镜阵列被物理地引导到所述光传感器阵列；

数据处理器，使用由所述光传感器阵列捕获的所述光线集合的虚拟重定向信 息来计算合成的再聚焦图像，所述再聚焦图像被聚焦在与所述物理焦平面不同的虚 拟焦平面上。

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述数据处理器通过选择性地组 合所述光线集合的所捕获的光线来计算图像。

3.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述数据处理器通过选择性地累 加所述光线集合的光线来计算图像。

4.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述数据处理器通过选择性地加 权并累加所述光线集合的光线来计算图像。

5.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述数据处理器使用(i)所述光 线集合在所述光传感器阵列上的空间分布以及(ii)所述光线集合从所述主透镜经 过所述微透镜阵列到达所述光传感器阵列的物理方向来计算图像。

6.如权利要求1所述的数字成像系统，其特征在于，所述数据处理器虚拟地 重定向所述光线集合以虚拟地将所述图像的一部分重新聚焦在与放置所述微透镜 阵列的平面不同且与放置所述光传感器阵列的平面不同的虚拟焦平面上。

7.如权利要求1所述的数字成像系统，其特征在于，所述数据处理器使用由 所述光传感器阵列所捕获的光线集合的所述虚拟重定向信息来计算图像以校正透 镜像差。

8.如权利要求1所述的数字成像系统，其特征在于，所述再聚焦图像包括延 伸的景深。

9.如权利要求1所述的数字成像系统，其特征在于，对于所述微透镜阵列中 的每个微透镜，所述光传感器阵列包括多个光传感器。

10.如权利要求9所述的数字成像系统，其特征在于，所述主透镜将场景的二 维图像聚焦在所述微透镜阵列上，且其中所述微透镜阵列中的每个微透镜被调节成 发散由所述主透镜聚焦在其上的光线，并将所发散的光线引导到所述微透镜的多个 光传感器。

11.如权利要求1所述的数字成像系统，其特征在于，所述数据处理器使用来 自所述光传感器阵列的数据、通过解析每个子图像的不同焦深从由所捕获的光线示 出场景的不同部分来创建聚焦子图像。

12.如权利要求11所述的数字成像系统，其特征在于，所述数据处理器通过 组合所述聚焦子图像合成最终图像。