[发明专利]获得光场数据的设备以及处理光场数据的设备和方法

权利要求书

1.一种用于获得光场数据来创建图像的设备，所述设备包括：

调制器，所述调制器包括衰减图案，所述衰减图案被配置为在频域中空间地调制四维4D光场图像；

传感器，配置为获得空间地调制的4D光场的二维2D信号，

其中，衰减图案被配置为通过频域中的空间调制，产生取决于位置的2D信号的频率响应。

2.如权利要求1所述的设备，其中，所述调制器包括：

透明层；

金属层，所述金属层安装在透明层上，所述金属层形成衰减图案并被配置为将经过透明层的光削弱为不同程度。

3.如权利要求1所述的设备，其中，所述衰减图案被配置为通过以下方法产生多个灰度值，所述方法包括：

将衰减图案的单元图案划分为多个部分，每个部分包括多个单元；

屏蔽每个部分的单元中的一个或多个单元，以产生用于每个部分的灰度。

4.如权利要求1所述的设备，其中，所述衰减图案被配置为在低角度频率区域获得较多空间数据并在高角度频率区域获得较少空间数据。

5.一种用于处理光场数据来创建图像的设备，所述设备包括：

调制器，所述调制器包括衰减图案，所述衰减图案被配置为空间地调制四维4D光场图像；

传感器，配置为获得空间地调制的4D光场的二维2D信号；

数据处理器，配置为使用所述2D信号恢复4D光场数据，

其中，衰减图案还被配置为通过频域中的空间调制产生取决于位置的2D信号的频率响应。

6.如权利要求5所述的设备，其中，所述调制器包括：

透明层；

金属层，所述金属层安装在透明层上，所述金属层形成衰减图案并被配置为将经过透明层的光削弱为不同程度。

7.如权利要求5所述的设备，其中，所述衰减图案还被配置为通过以下方法产生多个灰度值，所述方法包括：

将衰减图案的单元图案划分为多个部分，每个部分包括多个单元；

屏蔽每个部分的单元中的一个或多个单元，以产生用于每个部分的灰度。

8.如权利要求5所述的设备，其中，所述衰减图案还被配置为在低角度频率区域获得较多空间数据并在高角度频率区域获得较少空间数据。

9.如权利要求5所述的设备，其中，所述数据处理器还被配置为：

将傅里叶变换应用到传感器获得的2D信号以创建2D区块；

对2D区块中的至少一个2D区块执行补零以使2D区块的大小均匀；

将经过补零的2D区块重配置为4D区块堆；

将傅里叶反变换应用到4D区块堆来恢复4D光场图像。

10.如权利要求9所述的设备，其中，所述数据处理器还被配置为执行补零，以使2D区块具有与多个2D区块中的最大的2D区块的大小相同的大小。

11.如权利要求5所述的设备，其中，所述数据处理器还被配置为使用恢复的4D光场数据，从来自至少一个角度的查看图像、处于不同深度的重聚焦图像以及高分辨率图像之中创建至少一个图像。

12.一种光场数据处理方法，所述方法由光场数据处理器执行，所述方法包括：

使用具有衰减图案的调制器空间地调制4D光场图像，以获得空间地调制的4D光场的2D信号；

使用所述2D信号恢复4D光场数据，

其中，衰减图案通过频域中的空间调制产生取决于位置的2D信号的频率响应。

13.如权利要求12所述的光场数据处理方法，其中，恢复4D光场数据的步骤包括：

将傅里叶变换应用到2D信号以获得2D区块；

对2D区块中的至少一个2D区块执行补零以使2D区块的大小均匀；

将经过补零的2D区块重配置为4D区块堆；

对4D区块堆执行傅里叶反变换来恢复4D光场图像。

14.如权利要求13所述的光场数据处理方法，其中，以这种方式执行补零，2D区块具有与多个2D区块中的最大的2D区块的大小相同的大小。

15.如权利要求12所述的光场数据处理方法，还包括：使用恢复的4D光场数据，从来自场景的至少一个角度的查看图像、处于不同深度的重聚焦图像以及高分辨率图像之中创建至少一个图像。