[发明专利]基于液晶D型光学元件的高清光场成像方法

权利要求书

1.一种基于液晶D型光学元件的高清光场成像方法，其特征在于，包括以下步骤：

在基于微透镜阵列的光场成像系统中，将液晶D型光学元件置于主透镜与微透镜阵列之间且和主透镜与微透镜阵列平行；

在液晶D型光学元件施加电压的情况下,获取目标场景的清晰光场图像；

在液晶D型光学元件未加电压的情况下,获取成像探测器的模糊光场图像；计算模糊光场图像各个通道的像素均值，取最大的像素均值作为大气光A；

确定未加电压时液晶D型光学元件的透射率，并结合模糊光场图像以及大气光A，复原目标场景的原始光场图像；

基于清晰光场图像和原始光场图像，合成高清光场图像。

2.根据权利要求1所述的基于液晶D型光学元件的高清光场成像方法，其特征在于，液晶D型光学元件包括聚酰亚胺定向层、向列相液晶和氧化铟锡层；其中，聚酰亚胺定向层负责进行液晶分子的取向，氧化铟锡层用于输入外部电压，进而利用液晶的散射效应，通过输入不同的外部电压使得液晶分子发生不同角度的反转，形成许多不同的折射率。

3.根据权利要求1所述的基于液晶D型光学元件的高清光场成像方法，其特征在于，获取目标场景的清晰光场图像具体为：

调整通电电压，获取不同电压下的光场图像，从中筛选清晰的光场图像。

4.根据权利要求1所述的基于液晶D型光学元件的高清光场成像方法，其特征在于，目标场景的原始光场图像复原公式如下：

式中，L₀(u,v,s,t)表示复原的原始光场图像，L₀'(u,v,s,t)表示成像探测器获取的模糊光场图像，T(E_nlcext)表示液晶D型光学元件的透射率，A表示大气光A。

5.根据权利要求4所述的基于液晶D型光学元件的高清光场成像方法，其特征在于，液晶D型光学元件的透射率T(E_nlcext)的计算公式为：

T(E_nlcext)＝T_Aexp[-α(E_nlcext)]

α(E_nlcext)＝χσ(E_nlcext)d

式中，T_A为最大透过率，χ为液晶液滴的密度数，σ为平均散射截面，d为液晶D型光学元件的厚度，E_nlcext为外加电压。

6.根据权利要求1所述的基于液晶D型光学元件的高清光场成像方法，其特征在于，获取多张清晰光场图像，结合原始光场图像合成高清光场图像。

7.根据权利要求1所述的基于液晶D型光学元件的高清光场成像方法，其特征在于，合成高清光场图像具体为：

对清晰光场图像和原始光场图像进行最优值搜索匹配，获取高清光场图像。

8.根据权利要求7所述的基于液晶D型光学元件的高清光场成像方法，其特征在于，以原始光场图像作为模板，对清晰光场图像和模板进行匹配搜索，同时根据最优化原理选取对应区域的最优值并且重新覆盖。

9.根据权利要求1所述的基于液晶D型光学元件的高清光场成像方法，其特征在于，用液晶S型光学元件代替液晶D型光学元件。