[发明专利]多级透镜的三维成像系统

权利要求书

1.一种多级透镜的三维成像系统，其特征在于，所述系统包括：多级透镜和传感器，所述多级透镜为第一级透镜、第二级透镜、……第N-2级透镜、第N-1级透镜、第N级透镜，其中：

在光线传播的方向依序放置多级透镜和传感器，光线通过第一级透镜成像至第N-1级透镜用于生成多级场景缩小成像信息，多级场景缩小成像信息继续传播至第N级透镜，第N级透镜得到物体光线的多视角的场景二维信息，传感器提取多视角的场景二维信息，再通过立体匹配，从而获得场景中物体的深度信息。

2.如权利要求1所述的多级透镜的三维成像系统，其特征在于，所述多级透镜中的每一级透镜的个数是一个透镜，或是对称布局的多个透镜；每个透镜是单面凸透镜、或是双面凸透镜，并且透镜的形状是圆形，或是正多边形；多个透镜排布在平面上、或排布在曲面上，且曲面是各种曲率半径的曲面；所述曲面是凹面向入射光，或是凸面向入射光。

3.如权利要求2所述的多级透镜的三维成像系统，其特征在于，所述对称布局的多个透镜是网格形布局透镜、环形布局透镜和任意正多边形布局透镜。

4.如权利要求3所述的多级透镜的三维成像系统，其特征在于，所述环形布局透镜为至少一个圆环形布局透镜或一个以上的圆环布局透镜。

5.如权利要求1所述的多级透镜的三维成像系统，其特征在于，所述第一级透镜所成实像上任意一点发出的光线都能到达下一级透镜中每一个透镜。

6.如权利要求1所述的多级透镜的三维成像系统，其特征在于，所述传感器的像素尺寸小于视差的差别为深度分辨率；当选择多级透镜为两级透镜时，视差的差别表示如下：

Lgt-g-tgL(t-g)(t+v1(1)-v1(2))]]>

其中，设第二级透镜是由多个透镜组成，L为第二级透镜中多个透镜中相邻透镜的中心之间的距离，t为第二级透镜中的每个透镜到第一级透镜成像基准面的距离，g为第二级透镜中的每个透镜具有相同的焦距，和分别为场景中深度不同的两个物体针对第一级透镜的像距，且

7.如权利要求1所述的多级透镜的三维成像系统，其特征在于，所述传感器尺寸大于第N级透镜中每个透镜成像的范围。

8.如权利要求1所述的多级透镜的三维成像系统，其特征在于，第N级透镜的各透镜的布局在传感器上所成的像不重叠。

9.如权利要求1所述的多级透镜的三维成像系统，其特征在于，物体在经过各级透镜在传感器上相邻两个透镜的像中，对应于相同物体部分的像素个数的比例要大于1/2。

10.如权利要求1所述的多级透镜的三维成像系统，其特征在于，三维成像系统的调焦是通过调节第一级透镜至第N级透镜及传感器其中一个或者几个器件的位置来获得清晰的成像。

11.如权利要求1所述的多级透镜的三维成像系统，其特征在于，三维成像系统的调焦是同时通过调节第一级透镜至第N级透镜及传感器其中各个器件的位置来获得清晰的成像。