[发明专利]图像的聚焦误差估计

权利要求书

1.一种聚焦误差处理方法，该方法包括：

接收光学系统的传感器阵列上物体的图像数据；

为光学系统的一组一个或更多散焦滤波器中的每个散焦滤波器计算针对接收的图像数据的图像块的散焦滤波器的滤波器响应值，从而计算的用于所述散焦滤波器组的滤波器响应值产生接收的图像数据的滤波器响应矢量；

从所述接收的图像数据的所述滤波器响应矢量计算散焦程度的预定组中的多个散焦程度的每一个的概率；以及

基于计算的所述多个散焦程度的概率，确定所述接收的图像数据的聚焦误差的估计。

2.根据权利要求1所述的方法，其中计算多个散焦程度的每一个的概率包括使用包括具有对应于散焦程度的预定组的散焦程度的图像块的训练组图像的参数化函数，为所述散焦程度的预定组的每个散焦程度确定概率。

3.根据权利要求1所述的方法，其中确定聚焦误差的估计包括从与与散焦程度相关联的训练滤波器响应矢量最相似的散焦程度的预定组中选择散焦程度。

4.根据权利要求3所述的方法，其中选择散焦程度包括根据确定最相似训练滤波器响应矢量的最近邻技术从散焦程度的预定组中进行选择。

5.根据权利要求1所述的方法，其中为一组一个或更多散焦滤波器内的每个散焦滤波器计算滤波器响应值包括：

计算接收的图像数据的图像块的傅立叶变换；

从接收的图像数据的傅立叶变换计算径向平均功率谱；以及

计算每个散焦滤波器的径向平均功率谱的点积，为每个滤波器产生响应值；

其中，滤波器的响应值组包括所述滤波器响应矢量。

6.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：

调整所述光学系统以补偿聚焦误差所确定的估计，在传感器阵列上获得充分对焦的图像。

7.根据权利要求6所述的方法，其中所述光学系统包括数码相机。

8.根据权利要求6所述的方法，其中所述光学系统包括数码显微镜。

9.根据权利要求6所述的方法，其中所述光学系统包括数码望远镜。

10.根据权利要求6所述的方法，其中所述光学系统包括数码摄像机。

11.根据权利要求6所述的方法，其中所述光学系统包括响应于接收图像数据进行控制的设备。

12.一种聚焦误差处理系统，所述系统包括：

光学系统；

接收通过所述光学系统查看的物体的图像数据的传感器阵列；以及

处理器，其被配置为光学系统的一个或更多散焦滤波器中的每一个计算对接收的图像数据的图像块的散焦滤波器的滤波器响应值，从而计算的滤波器响应值包含接收的图像数据的滤波器响应矢量；

从所述接收的图像数据的所述滤波器响应矢量计算散焦程度的预定组中的多个散焦程度的每一个的概率；以及

基于计算的所述多个散焦程度的概率，确定所述接收的图像数据中的聚焦误差的估计。

13.根据权利要求12所述的系统，其中所述处理器计算多个散焦程度的每一个的概率是使用包括具有对应于散焦程度的所述预定组的散焦程度的图像块的训练组图像的参数化函数，为所述散焦程度的预定组的每个散焦程度确定概率。

14.根据权利要求12所述的系统，其中所述处理器确定聚焦误差的估计是通过从与与散焦程度相关联的训练滤波器响应矢量最相似的散焦程度的预定组中选择散焦程度。

15.根据权利要求14所述的系统，其中所述处理器选择散焦程度是通过根据确定最相似训练滤波器响应矢量的最近邻技术从散焦程度的预定组中进行选择。

16.根据权利要求12所述的系统，其中所述处理器计算包含用于一个或更多散焦滤波器的每一个的滤波器响应值的滤波器响应矢量是通过：

计算接收的图像数据的图像块的傅立叶变换，从接收的图像数据的傅立叶变换计算径向平均功率谱，并且计算每个散焦滤波器的径向平均功率谱的点积，为每个滤波器产生响应值，其中，滤波器响应值组包括所述滤波器响应矢量。

17.根据权利要求12所述的系统，其中所述处理器进一步配置为调整所述光学系统以补偿聚焦误差的所确定的估计，并获得充分对焦的传感器阵列上的图像。