[发明专利]基于透镜阵列成像的图像处理方法、装置及成像系统

权利要求书

1.一种基于透镜阵列成像的图像处理方法，所述透镜阵列包括多个呈阵列排布的子透镜，其特征在于，所述图像处理方法包括以下步骤：

S100建立距离矩阵步骤：对各所述子透镜生成的像圆，每一所述距离矩阵的元素集合与相应每一所述像圆的外接四边形大小相同,所述距离矩阵内的各元素的值为该元素对应的像素至所述像圆圆心的距离；

S200基于所述像圆的所述距离矩阵,建立一个对各元素赋予权重系数的中间系数矩阵，每一像圆的所述距离矩阵对应一中间系数矩阵；

S300将各像圆相应的所述中间系数矩阵按照各像圆之间预设的拼接间距依次排列和叠加形成多个呈阵列排列的子块后,生成图像拼接矩阵，所述图像拼接矩阵中的每一子块对应一像圆；

S400对每一像圆，利用所述像圆所对应的中间系数矩阵中各元素的值与从所述图像拼接矩阵中取出对应各像圆位置的所述子块之间的关系获取加权像圆；

S500将各所述加权像圆按照所述预设的拼接间距,依次排列、叠加生成场景拼接图像；

所述步骤S200具体包括：

S210判断所述距离矩阵中各元素对应的像素位于所在像圆内还是所在像圆外；

S220分别对对应所述像圆外像素的元素赋值和所述像圆内像素的元素赋予权重值，建立所述中间系数矩阵；

所述步骤S220具体包括；

S221构造一个单调递减函数f(x)＝y或常值函数f(x)＝c，其中，0≤x≤*r，y＞0，c为大于0的恒定常数，r为所述像圆半径，所述单调递减函数表征各元素对应的像素与对应像圆圆心距离x与该元素的权重值y之间的关系，x越小，表明距离对应像圆圆心越近，则权重值y越大；

S222依据所述单调递减函数f(x)＝y或常值函数f(x)＝c，确定所述中间系数矩阵的各元素值mij＝f(dij)*δij，其中，dij表示各元素对应的像素距离像圆圆心的距离，δij为一个符号函数，用于表征各元素对应像素位于对应像圆内还是像圆外，在像圆外取值为0，在像圆内取值为1；

S230依次排列对应所述距离矩阵的中间系数矩阵的各元素值，生成所述中间系数矩阵。

2.如权利要求1所述的基于透镜阵列成像的图像处理方法，其特征在于，所述步骤S100具体包括：

S110获取各子透镜生成的像圆，包括各像圆的圆心、半径和各像圆的外接四边形的大小；

S120计算所述外接四边形内各像素至所述像圆圆心的距离作为所述距离矩阵的各对应元素的值。

3.如权利要求1所述的基于透镜阵列成像的图像处理方法，其特征在于，所述步骤S300具体包括：

S310将全部中间系数矩阵按照各像圆之间的预设拼接间距依次排列；

S320获取相邻中间系数矩阵的重叠区域，所述重叠区域内的元素的取值为所述相邻两个中间系数矩阵的各自对应位置处的元素值叠加后的总值；

S330生成所述图像拼接矩阵。

4.如权利要求3所述的基于透镜阵列成像的图像处理方法，其特征在于，

所述步骤S400具体包括：

S410对每一像圆，从所述图像拼接矩阵中取出对应所述像圆的子块，记为所述像圆的叠加矩阵；

S420依据各所述中间系数矩阵中各元素的值与相应所述叠加矩阵中对应元素的值之间的比值获取生成的权重矩阵中各元素的权重值；

S430获取各所述像圆中的各元素值与对应的权重矩阵中各对应元素的权重值的乘积，之后生成所述加权像圆。

5.如权利要求4所述的基于透镜阵列成像的图像处理方法，其特征在于，所述步骤S500具体包括：

S510将所述加权像圆按照所述预设的拼接间距依次排列；

S520在相邻两个所述加权像圆的重叠区域内，各像素点的取值为所述像素点在相邻两个所述加权像圆内的对应处取值叠加后的和值；

S530生成所述场景拼接图像。