[发明专利]光场成像系统的校准

权利要求书

1.一种校准具有微透镜阵列和图像传感器的光场成像系统的方法，所述方法包括：

在校准对象位于多个不同的z位置处时，使用所述图像传感器捕获所述校准对象的光场图像的z堆叠；以及

根据所述z堆叠的每个光场图像确定所述光场成像系统的总放大率和所述微透镜阵列的微透镜放大率。

2.根据权利要求1所述的方法，还包括使用光场图像的所述z堆叠计算作为所述校准对象的所述z位置的函数的点扩散函数。

3.根据权利要求1所述的方法，还包括使用光场图像的所述z堆叠确定作为所述校准对象的所述z位置的函数的所述微透镜阵列的至少一个微透镜的径向畸变。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，确定微透镜放大率使用所述微透镜阵列的间距来针对所述z位置中的每一个计算所述微透镜阵列的至少一个微透镜放大率。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述校准对象具有至少一种类型的被布置成形成第一周期性重复部和第二周期性重复部的标记，其中，所述第一周期性重复部用于确定在所述z位置中的每一个处的所述总放大率，并且其中，所述第二周期性重复部用于确定在所述z位置中的每一个处的至少一个微透镜放大率。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述第一周期性重复部由重复多次以限定栅格的标记形成，并且其中，所述第二周期性重复部由所述标记从所述栅格的节点的周期性地缺失形成。

7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述校准对象包括针孔的二维阵列。

8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述针孔位于栅格的节点处，并且其中针孔从所述栅格的节点周期性地缺失。

9.根据权利要求1所述的方法，其中，所述校准对象具有标记的阵列，每个标记位于同一栅格的不同节点处，其中，每个标记是透光的或发光的，并且其中所述栅格内的节点的子集是不具有透光的或发光的标记的非透光节点或非发光节点。

10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述非透光节点或非发光节点在所述栅格内的两个维度上周期性地重复。

11.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括：

捕获物体的光场图像；以及

使用对应于物体空间的平面的所述成像系统的总放大率和对应于所述平面的所述微透镜阵列的至少一个微透镜放大率将所述光场图像投影到所述平面中。

12.根据权利要求11所述的方法，其中，投影使用至少一个点扩散函数来减少模糊，并且其中所述至少一个点扩散函数根据所述z堆叠的所述光场图像中的一个或多个光场图像来计算。

13.根据权利要求11所述的方法，其中，投影包括校正由所述微透镜阵列的微透镜产生的径向畸变。

14.一种光场成像系统，包括：

校准对象；

光源，其照射所述校准对象；

物镜，其采集来自被照射的校准对象的光；

微透镜阵列，其位于所述物镜的下游；

图像传感器，其用于捕获所述校准对象的光场图像；以及

计算机，其被配置为根据所述光场图像确定总放大率和微透镜放大率。

15.根据权利要求14所述的系统，其中，所述计算机被配置为根据所述光场图像计算至少一个点扩散函数。

16.根据权利要求14所述的系统，其中，所述计算机被配置为根据所述光场图像确定所述微透镜阵列的至少一个微透镜的径向畸变。