[发明专利]一种基于PB相位调制的光场成像方法

权利要求书

1.一种基于PB相位调制的光场成像方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)场景中的三维物体经过主透镜系统进行普通的光学成像；

(2)通过PB相位衍射光学元件对系统中入射光线的相位进行调制，使光线按照特定的方向偏转；

(3)最终在传感器上形成对应于自然场景中从不同视角观察的三维物体的光场子图；

所述步骤(1)中的主透镜系统设置为单个透镜或者几个透镜的组合；

所述步骤(2)中的PB相位光学元件通过微纳结构或者液晶材料来实现其相位调制的功能；

所述步骤(2)中的PB相位光学元件需要通过控制输入圆偏振的旋向来产生可见光的螺旋模式；将衍射几何相位(DGP)定义为当入射光束是圆极化时的衍射级的相位，对于|R＞极化和|L＞极化，PB相位光学元件的相位变化结果如下：

其中，θ(x,y)为PB相位光学元件结构单元中光轴与x轴的夹角；

通过正确确定结构单元中光轴的方向，可实现任何期望的DGP，从而实现诸如透镜或衍射光栅的相位运算器。

2.根据权利要求1所述的基于PB相位调制的光场成像方法，其特征在于，所述步骤(3)中传感器接收的光场图像设置为一系列稀疏排列的不同视角的光场子图；或者设置为光场子图重叠在一起的复用图像，通过对得到的复用图像进行移位编码，解复用，得到稀疏排列的光场子图像。

3.根据权利要求1所述的基于PB相位调制的光场成像方法，其特征在于，所述步骤(1)和步骤(2)的顺序可颠倒，即先实施步骤(2)的PB相位调制，再进行步骤(1)中主透镜系统的成像。

4.根据权利要求1所述的基于PB相位调制的光场成像方法，其特征在于，所述步骤(1)和步骤(2)的功能可合二为一，即用一个PB相位光学元件同时实现聚焦透镜和相位调制的功能。