[发明专利]具有改进的分辨率的全光子孔径视图改组

说明书

一种用于使用全光照相机生成高分辨率图像的系统和方法，所述全光照相机具有图像传感器和在微透镜阵列前面的主透镜，其特征在于包括：通过使用设置在所述主透镜和所述微透镜阵列之间的双折射介质，在第一未激活操作状态捕获第一组图像，所述双折射介质的所述未激活状态给每个像素提供普通光线；通过在所述双折射介质上施加电压导致所述第一未激活状态变为第二激活状态；在所述第二激活状态捕获第二组图像，所述双折射介质的激活状态将来自所述主透镜的光分成普通光线和特别光线，所述特别光线在所述图像传感器上从所述普通光线偏移一半像素的距离；从与所述第二组图像相关联的像素值的至少两倍中减去与所述第一组图像相关联的像素值，并从所述减法和所述第一组图像生成具有高分辨率的最终组图像。

本申请是申请日为2017年6月27日、申请号为201780039763.9、发明名称为“具有改进的分辨率的全光子孔径视图改组”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本公开通常涉及数字图像处理，并且更具体地涉及使用去马赛克的全光成像技术。

背景技术

该部分旨在向读者介绍本领域的各个方面，其可能与下面描述和/或请求保护的本发明的各个方面相关。相信该讨论有助于为读者提供背景信息以便于更好的理解。因此，应该理解，这些陈述应该从这个角度来阅读，而不是作为对现有技术的承认。

摄影通过记录光或其他电磁辐射来产生持久的图像。借助于图像传感器电子地捕获图像，或者借助于光敏材料用化学方法捕获图像。在常规相机中，在定时曝光期间，使用透镜将从对象反射或发射的光聚焦到照相机内部的光敏表面上的真实图像中。利用电子图像传感器，在每个像素处产生电荷，然后将电荷处理并存储在数字图像文件中以供进一步使用。在经典摄影中，焦面大致是平面或焦平面。焦面垂直于照相机的光轴，并且景深沿着平面是恒定的。相比之下，在全光照相机中，每个微图像描绘捕获的场景的区域，并且与该微图像相关联的每个像素从主透镜出射光瞳上的特定子孔径位置的角度示出该特定区域。然后，作为所有微图像的总和的结果，获得场景的原始图像，并且原始图像包含光场的角度信息。因此，原始图像中的相邻像素包含不同的角度信息，因为每个像素对应于不同的视图。

全光照相机使用微透镜阵列，该微透镜阵列位于主透镜的图像平面中，并且位于其上投射一个微图像(也称为子图像)的光传感器阵列之前。通过在主透镜和传感器之间放置微透镜阵列，全光照相机捕获进入照相机的光束的方向，以及它们的位置、强度和颜色。然后对捕获的数据进行解复用，以从场景上的略微不同的视点提供水平和垂直对齐的视图的矩阵。因此，每个微图像描绘了捕获的场景的区域，并且与该微图像相关联的每个像素从主透镜出射光瞳上的特定子孔径位置的角度示出该特定区域。然后，作为从光传感器阵列的各个部分获取的所有微图像的总和的结果，获得场景的原始图像。

最近发布的手持全光照相机已经将光场成像的潜力引入了大众市场。这种新能力已经突然增加了引入大量光场应用的兴趣。某些流行的应用已经包括那些专注于深度估计或捕获后重新聚焦的应用。原始数据转换很复杂，并且涉及需要解决的多个问题。其中一个问题涉及提供较高的分辨率的问题。因此，需要能够提供使用捕获的原始数据的更好的图像分辨率的改进技术。

发明内容

通过本公开的技术实现了附加的特征和优点。本文详细描述了本发明的其他实施例和方面，并将其视为请求保护的发明的一部分。为了更好地理解具有优点和特征的本发明，请参考说明书和附图。

提供了一种使用全光照相机生成高分辨率图像的系统和方法。在一个实施例中，包括通过使用设置在主透镜和具有多个孔径的透镜阵列之间的双折射介质在第一未激活操作状态下捕获第一组图像。然后将第一组图像中的每个像素映射到第一组孔径。然后通过在所述双折射介质上施加电压使第一未激活状态变为第二激活状态。在第二激活状态下捕获第二组图像，并且将第二图像的第二组像素映射到第二组孔径。针对每个第一和第二组图像计算值，并且从根据所述第二组图像计算的值的至少两倍中减去与所述第一组图像相关联的值。

附图说明