[发明专利]近红外光斑投影的多焦距微透镜阵列遥感光场成像系统

权利要求书

1.一种近红外光斑投影的多焦距微透镜阵列遥感光场成像系统，其特征在于，包括近红外光斑投影装置(100)、光场成像组件(200)；其中，所述近红外光斑投影装置(100)，用于在观测目标上散布近红外光斑，增加目标图像的纹理信息；所述光场成像组件(200)，用于对附加了纹理信息的目标场景光线进行成像。

2.如权利要求1所述的多焦距微透镜阵列遥感光场成像系统，其特征在于，所述近红外光斑投影装置(100)包括依次排列的球面反射镜(110)、近红外LED光源(120)、聚光透镜(130)、投影图案薄片(140)、投影物镜(150)，用于将投影图案薄片(140)上的图样投影到待观测目标上，增加目标纹理信息。

3.如权利要求2所述的多焦距微透镜阵列遥感光场成像系统，其特征在于，所述近红外LED光源(120)置于球面反射镜(110)的球心处，且近红外LED光源(120)和投影图案薄片(140)位于聚光透镜(130)的一对共轭像平面上，使得近红外LED光源(120)经球面反射镜(110)成的像与投影图案薄片(140)重合；投影物镜(150)用于将被照明的投影图案薄片(140)成像投影于待观测目标物上。

4.如权利要求3所述的多焦距微透镜阵列遥感光场成像系统，其特征在于，所述投影图案薄片(140)为不透明材料刻上镂空图案或者透明材料涂抹不透明涂料形成透光图案。

5.如权利要求1所述的多焦距微透镜阵列遥感光场成像系统，其特征在于，所述光场成像组件(200)包括依次排列的图像探测器(210)、多焦距微透镜阵列(220)和成像物镜(230)；其中，成像物镜(230)用于将待观测目标的成像景深压缩至像方空间，像方景深空间被图像探测器(210)与多焦距微透镜阵列(220)组成的微型相机阵列观测接收，将附加了纹理信息的目标场景光线依次经过成像物镜(230)、多焦距微透镜阵列(220)成像于图像探测器(210)上。

6.如权利要求5所述的多焦距微透镜阵列遥感光场成像系统，其特征在于，所述图像探测器(210)为对可见光和近红外光均有响应的CCD探测器或CMOS探测器；所述多焦距微透镜阵列(220)的微透镜单元为双凸结构或平凸结构，各微透镜单元为双焦距单元正交排列、双焦距单元正六边形排列或三焦距正六边形排列；所述成像物镜(230)为定焦镜组或变焦镜组构成的多透镜组，用于收集目标环境的光线并成像。

7.如权利要求1所述的多焦距微透镜阵列遥感光场成像系统，其特征在于，所述近红外光斑投影装置(100)与光场成像组件(200)为组合固定在一起或可拆卸分离分别部署。

8.一种用于三维成像的多焦距微透镜相机系统，其特征在于，包括依次排列的图像探测器(210)、多焦距微透镜阵列(220)和成像物镜(230)；成像物镜(230)用于将待观测目标的成像景深压缩至像方空间，完成物像的转换；像方景深空间被图像探测器(210)与多焦距微透镜阵列(220)组成的微型相机阵列观测接收，将附加了纹理信息的目标场景光线依次经过成像物镜(230)、多焦距微透镜阵列(220)成像于图像探测器(210)上，完成对像方空间的二次光场采样。

9.如权利要求8所述的多焦距微透镜相机系统，其特征在于，所述多焦距微透镜阵列(220)的微透镜单元为双凸结构或平凸结构，各微透镜单元为双焦距单元正交排列、双焦距单元正六边形排列或三焦距正六边形排列。

10.如权利要求8所述的多焦距微透镜相机系统，其特征在于，所述图像探测器(210)为对可见光和近红外光均有响应的CCD探测器或CMOS探测器；所述成像物镜(230)为定焦镜组或变焦镜组构成的多透镜组，用于收集目标环境的光线并成像。