[发明专利]复用成像

权利要求书

1.一种用于获得图像数据的方法，所述方法包括：

通过将成像阵列暴露于光学辐射并操作所述成像阵列来获取图像数据，其中，获取所述图像数据包括：将所述成像阵列对所述光学辐射的多个成分中的每个成分的响应根据对应的用于可逆变换的基函数来进行空间调制；

向所述图像数据施加所述变换以得到经变换的图像数据，所述经变换的图像数据包括分别与所述多个成分对应的空间分离的图像拷贝；

从所述经变换的图像数据提取所述空间分离的图像拷贝；以及

向提取到的所述图像拷贝中的每个图像拷贝施加所述变换的逆。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，获取所述图像数据包括：允许所述光学辐射在与所述成像阵列的像素互作用之前通过光学滤波器。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述光学滤波器具有空间变化，所述空间变化至少具有第一和第二空间频率。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述光学滤波器包括以所述成像阵列的像素的节距的倍数重复的平铺片。

5.根据权利要求2所述的方法，其中，所述光学滤波器具有超过45％的透射率。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，与所述多个成分对应的所述基函数相互正交。

7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述成分包括基色。

8.根据权利要求6所述的方法，其中，所述成分包括红色成分、蓝色成分和绿色成分，并且获取所述图像数据包括：在不同的空间频率处调制所述红色、蓝色和绿色成分中的每个成分。

9.根据权利要求1所述的方法，其中，获取所述图像数据包括：在允许所述光学辐射与所述成像阵列互作用之前对所述光学辐射的空间频率进行频带限制。

10.根据权利要求1所述的方法，其中，所述空间调制的方向不与所述成像阵列的行或列对齐。

11.根据权利要求1所述的方法，其中，所述调制是空间周期性的，并且具有对于每个所述成分不同的空间频率。

12.根据权利要求1所述的方法，其中，所述基函数包括正弦式。

13.根据权利要求11所述的方法，其中，获取所述图像数据包括：根据具有第一空间频率的第一正弦式来空间调制所述成像阵列对所述光学辐射的所述多个成分中的第一个成分的响应，并根据具有所述第一空间频率并且与所述第一正弦式有1/4波的相位差的第二正弦式来空间调制所述成像阵列对所述光学辐射的所述多个成分中的第二个成分的响应。

14.根据权利要求13所述的方法，包括：提取一对空间分离的拷贝，其中每个拷贝都与所述第一空间频率对应；计算该对空间分离的拷贝之和的实部和该对空间分离的拷贝之差的虚部；并向所述实部和所述虚部施加所述变换的所述逆。

15.根据权利要求1所述的方法，其中，所述成分包括偏振状态。

16.一种用于重构图像中的饱和像素的像素值的自动化方法，所述方法包括：

获得图像数据，所述图像数据包括具有一些饱和像素的图像的受频带限制的暴露，其中，由不同地衰减所述暴露的函数在两个或更多个空间频率处空间调制所述暴露；

标识所述图像数据中的所述饱和像素；

计算所述图像数据的傅立叶变换；

建立优化问题，其中，所述饱和成分的像素值是未知的，并且待被最小化的误差量度包括与所述两个或更多个空间频率对应的傅立叶域图像拷贝之间的差；以及

数值求解所述优化问题，以获得所述饱和像素的像素值。

17.根据权利要求16所述的方法，包括：向所述图像数据中插入所述饱和像素的所述像素值。

18.根据权利要求16所述的方法，其中，所述优化问题包括空间曲率约束。

19.根据权利要求16所述的方法，其中，建立所述优化问题包括：产生所述饱和像素的所述像素值的初始估计。

20.根据权利要求19所述的方法，其中，所述初始估计将饱和区域的形心处的像素值设定为最大值。