[发明专利]使用具有一个或多个衰减层的图像传感器的无透镜成像系统

权利要求书

1.一种用于生成场景图像的无透镜成像系统，包括：

电磁(EM)辐射传感器；

布置在所述EM辐射传感器和所述场景之间的掩模；和

图像处理器，所述图像处理器被配置为：

当所述EM辐射传感器暴露于所述场景时，从所述EM辐射传感器获得信号，以及

至少部分地基于所述信号以及所述场景和所述EM辐射传感器之间的传递函数来估计所述场景图像。

2.根据权利要求1所述的系统，其中所述掩模布置在与所述EM辐射传感器相距小于所述EM辐射传感器的宽度的0.5倍之处。

3.根据权利要求1所述的系统，其中所述掩模包括：

对EM辐射不透明的第一多个区域；和

对EM辐射透明的第二多个区域。

4.根据权利要求1所述的系统，其中所述掩模包括：

第一多个区域，所述第一多个区域包括具有第一折射率的材料；和

第二多个区域，所述第二多个区域包括具有第二折射率的第二材料，

其中所述第一折射率不同于所述第二折射率。

5.根据权利要求3所述的系统，其中所述第一多个区域和所述第二多个区域布置在二维表面上。

6.根据权利要求5所述的系统，其中所述二维表面是弯曲的，其中所述EM辐射传感器是弯曲的。

7.根据权利要求3所述的系统，其中存在所述第一多个区域中的第一数量的区域和所述第二多个区域中的第二数量的区域。

8.根据权利要求7所述的系统，其中所述第一数量和所述第二数量相同。

9.根据权利要求2所述的系统，其中所述第一多个区域中的区域和所述第二多个区域的区域随机地分布在整个所述掩模上。

10.根据权利要求7所述的系统，其中所述第一多个区域和所述第二多个区域的分布基于第一一维序列和第二一维序列的卷积。

11.根据权利要求10所述的系统，其中所述两个一维序列是随机序列。

12.根据权利要求10所述的系统，其中所述第一一维序列是最大长度序列，且所述第二一维图案是第二最大长度序列。

13.根据权利要求12所述的系统，其中所述最大长度序列和所述第二最大长度序列相同。

14.根据权利要求1所述的系统，其中所述传递函数包括第一二进制序列和第二二进制序列。

15.根据权利要求13所述的系统，其中所述第一二进制序列具有的项目数等于在所述掩模的整个宽度上的区域的数量。

16.一种用于使用无透镜成像系统来生成图像的方法，所述方法包括：

通过所述无透镜成像系统获得传递矩阵，所述传递矩阵将由图像传感器在暴露于来自场景的电磁(EM)辐射时产生的电信号与场景图像关联；和

通过所述无透镜成像系统，基于所述传递矩阵以及由所述图像传感器在暴露于所述场景时产生的电信号来生成场景图像。

17.根据权利要求16所述的方法，其中获得所述传递矩阵包括：

通过所述无透镜成像系统获得由电磁(EM)辐射传感器产生的第一多个电信号，其中所述第一多个电信号中的每个电信号由所述EM辐射传感器在暴露于多个图案之一时产生；

通过所述无透镜成像系统获得由电磁(EM)辐射传感器产生的第二多个电信号，其中所述第二多个电信号中的每个电信号由所述EM辐射传感器在暴露于第二多个图案之一时产生；

通过所述无透镜成像系统基于所述第一多个电信号来确定第一一维卷积序列；

通过所述无透镜成像系统基于所述第二多个电信号来确定第二一维卷积序列；和

通过所述无透镜成像系统基于所述第一一维卷积序列和第二一维卷积序列生成所述传递矩阵。

18.根据权利要求16所述的方法，其中获得所述传递矩阵包括：

模拟所述无透镜成像系统的掩模的电磁特性；和

通过所述无透镜成像系统，基于所述掩模的所述电磁特性来生成所述传递矩阵。

19.根据权利要求16所述的方法，其中所述场景图像至少部分地基于对将所述电信号和所述传递矩阵相关联的最小二乘问题的求解。