[发明专利]从三维场景实时获取视觉信息的方法和照相机

权利要求书

1.一种根据物空间的离散全光函数f(s，t，j，k)计算与物空间相关的焦点堆栈的方法，所述方法包括求取摄影形式积分作为沿着四维超立方体中平面的长度的和，所述摄影形式积分的求取依次包括以下步骤：

计算开始时，使捕获的数据f(s，t，j，k)等于达到步骤0的转换数据即以及

然后应用n＝log₂N次下面的部分变换：

2.一种用于提高利用如权利要求1所述的方法获得的焦点堆栈的图像分辨率的方法，包括以下步骤：

考虑到在确定的距离处所述焦点堆栈的图像，对光场的O(N⁴)光线进行后投影，根据这些光线的微小的位置构建高分辨率的图像，

确定由假设场景的元素具有朗伯型反射而导致的冗余，以及

在不存在冗余的具有超高分辨率的焦点堆栈的位置，放置经后投影的光线的值，以及在存在冗余的位置，放置冗余光线的代表值，例如平均值。

3.一种用于实时测量三维场景中的距离的方法，所述方法包括以下步骤：

使用相位照相机获得物空间的图像，

根据权利要求1所述的方法计算焦点堆栈，

在所述焦点堆栈中应用焦点质量测量算子，以及

计算随机马尔可夫域上的最佳状态。

4.如权利要求3所述的用于实时测量三维场景中的距离的方法，还包括利用权利要求2所述的方法提高焦点堆栈的图像的分辨率。

5.一种用于对与波前相关的电磁场的复振幅进行实时断层X射线摄影测量的方法，所述方法包括以下步骤：

使用相位照相机获得物空间的图像，

利用权利要求1所述的方法计算焦点堆栈，其中在所述物空间的体积的任意点处，所述焦点堆栈的平方根直接提供所述电磁场的复振幅的模，

应用算子以在所述物空间的体积的任意点处产生波前相位的梯度，以及

恢复与所述电磁场相关的所述波前的相位。

6.如权利要求5所述的用于对与波前相关的电磁场的复振幅进行实时断层X射线摄影测量的方法，还包括利用权利要求2所述的方法提高焦点堆栈的图像的分辨率。

7.一种用于实时获取三维场景的视觉信息的相位照相机，包括：

会聚透镜，

小透镜阵列，位于所述会聚透镜的像空间中，并且在用于检测足够分辨率的检测表面上形成图像，以及

并行计算处理装置，适用于：

-利用权利要求1所述的方法，计算与照相机所测量的物空间相关的焦点堆栈，

-获得电磁场的复振幅(模和相位)以及

-获得所感测的物空间中任意位置的距离。

8.如权利要求7所述的用于实时获取三维场景的视觉信息的相位照相机，其中处理装置适于利用权利要求2所述的方法，提高所述焦点堆栈的图像的分辨率。

9.如权利要求7所述的用于实时获取三维场景的视觉信息的相位照相机，其中处理装置适于利用权利要求3所述的方法，获得物空间中任意位置的距离。

10.如权利要求7所述的用于实时获取三维场景的视觉信息的相位照相机，其中处理装置适于利用权利要求5所述的方法，获得电磁场的复振幅。