微透镜阵列的成像方法与成像装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种微透镜阵列的成像方法与成像装置，其中成像方法包括：通过微透镜阵列对实际场景进行拍摄，得到原始场景图像；将所述原始场景图像与预先存储的至少两个光照标定图像分别进行逐像素的亮度匹配，得到对应所述实际场景的场景光照图像，其中，所述至少两个光照标定图像为具有不同的亮度的灰度图像；利用所述场景光照图像对所述原始场景图像进行亮度均一化处理，得到亮度均一的场景图像。解决微透镜阵所成的原始图像中亮度分布不均的问题，提高原始图像的质量，降低对微透镜所成图像做匹配和拼接的难度。

【技术实现步骤摘要】
微透镜阵列的成像方法与成像装置
本专利技术涉及成像
，尤其涉及一种微透镜阵列的成像方法与成像装置。
技术介绍
微透镜阵列广泛应用于光场相机，复眼相机以及大视野的显微相机。然而，由于光的波动性，每个微透镜成像都会出现中间亮四周暗的现象。这对于微透镜阵列成像的后续处理(无论是对两个微透镜成像做匹配，还是将多个微透镜成像做拼接)都会造成严重的干扰。
技术实现思路
鉴于上述技术问题，本专利技术提供一种微透镜阵列的成像方法与成像装置，解决微透镜阵所成的原始图像中亮度分布不均的问题，提高原始图像的质量，降低对微透镜所成图像做匹配和拼接的难度。依据本专利技术的一个方面，提供了一种微透镜阵列的成像方法，所述成像方法包括：通过微透镜阵列对实际场景进行拍摄，得到原始场景图像；将所述原始场景图像与预先存储的至少两个光照标定图像分别进行逐像素的亮度匹配，得到对应所述实际场景的场景光照图像，其中，所述至少两个光照标定图像为具有不同的亮度的灰度图像；利用所述场景光照图像对所述原始场景图像进行亮度均一化处理，得到亮度均一的场景图像。本专利技术的亮度匹配是指将原始场景图像和至少两个光照标定图像做逐像素比对、计算，得到对应于该实际场景的场景光照图像，该场景光照图像用于后续的亮度均一处理。可选地，所述在通过微透镜阵列对实际场景进行拍摄，得到原始场景图像之前，所述成像方法还包括：通过所述微透镜阵列，在相同的曝光时间和相同的图像传感器配置下，对渐次改变光照强度的均匀发光光源获取至少两个光照标定图像；将所述至少两个光照标定图像存储至存储设备中。可选地，将所述原始场景图像与预先存储的至少两个光照标定图像分别进行逐像素的亮度匹配之前，所述方法还包括对所述至少两个光照标定图像进行灰度线性变换。可选地，将所述原始场景图像与预先存储的至少两个光照标定图像分别进行逐像素的亮度匹配，得到对应所述实际场景的场景光照图像，具体包括：逐个获取所述原始场景图像中第一像素的第一灰度值；逐个获取每个光照标定图像中与所述第一像素坐标相同的第二像素的第二灰度值；根据所述第一灰度值和所述第二灰度值，确定每个光照标定图像中与所述第一像素坐标相同的所述第二像素的第一权值；逐个获取所述经过灰度线性变换后的每个光照标定图像中与所述第一像素坐标相同的第二像素的第二浮点灰度值；根据所述第二像素的所述第二浮点灰度值和所述第二像素的所述第一权值，逐像素计算出所述场景光照图像中与所述第一像素坐标相同的第三像素的第三浮点灰度值。可选地，所述利用所述场景光照图像对所述原始场景图像进行亮度均一化处理，具体包括：利用所述原始场景图像中所述第一像素的所述第一灰度值和所述场景光照图像中与所述第一像素坐标相同的所述第三像素的所述第三浮点灰度值，逐像素计算得到亮度均一的场景图像。可选地，当所述原始场景图像的类型为RGB图像时，在获取所述原始场景图像中第一像素的第一灰度值之前，还包括：将所述原始场景图像转为灰度图像。可选地，当所述原始场景图像的类型为RGB图像时，所述利用所述场景光照图像对所述原始场景图像进行亮度均一化处理，具体包括：分别提取所述原始场景图像中的R图像、G图像和B图像；逐个获取所述R图像的第一R像素的第一R灰度值，所述G图像的第一G像素的第一G灰度值和所述B图像的第一B像素的第一B灰度值；利用所述R图像中所述第一R像素的所述第一R灰度值和所述场景光照图像中与所述第一R像素坐标相同的所述第三像素的所述第三浮点灰度值，计算得到亮度均一的场景R图像；利用所述G图像中所述第一G像素的所述第一G灰度值和所述场景光照图像中与所述第一G像素坐标相同的所述第三像素的所述第三浮点灰度值，计算得到亮度均一的场景G图像；利用所述B图像中所述第一B像素的所述第一B灰度值和所述场景光照图像中与所述第一B像素坐标相同的所述第三像素的所述第三浮点灰度值，计算得到亮度均一的场景B图像；合成所述亮度均一的场景R图像，所述亮度均一的场景G图像和所述亮度均一的场景B图像，得到亮度均一的场景图像。可选地，当所述原始场景图像的类型为RGB图像时，逐个获取所述原始场景图像中第一像素的第一灰度值，具体包括：分别提取所述原始场景图像中的R图像、G图像和B图像；逐个获取所述R图像中第一R像素的第一R灰度值、所述G图像中第一G像素的第一G灰度值和所述B图像中第一B像素的第一B灰度值；相应地，根据所述第一灰度值和所述第二灰度值，确定每个光照标定图像中与所述第一像素坐标相同的所述第二像素的第一权值，具体包括：根据所述第一R灰度值和所述第二灰度值，确定每个光照标定图像中与所述第一R像素坐标相同的所述第二像素的第一R权值；根据所述第一G灰度值和所述第二灰度值，确定每个光照标定图像中与所述第一G像素坐标相同的所述第二像素的第一G权值；根据所述第一B灰度值和所述第二灰度值，确定每个光照标定图像中与所述第一B像素坐标相同的所述第二像素的第一B权值；相应地，根据所述第二像素的所述第二浮点灰度值和所述第二像素的所述第一权值，逐像素计算出所述场景光照图像中与所述第一像素坐标相同的第三像素的第三浮点灰度值，具体包括：根据所述第二像素的所述第二浮点灰度值和所述第二像素的所述第一R权值，逐像素计算出场景光照R图像中与所述第一像素坐标相同的第三R像素的第三R浮点灰度值；根据所述第二像素的所述第二浮点灰度值和所述第二像素的所述第一G权值，逐像素计算出场景光照G图像中与所述第一像素坐标相同的第三G像素的第三G浮点灰度值；根据所述第二像素的所述第二浮点灰度值和所述第二像素的所述第一B权值，逐像素计算出场景光照B图像中与所述第一像素坐标相同的第三B像素的第三B浮点灰度值。可选地，当所述原始场景图像的类型为RGB图像时，所述利用所述场景光照图像对所述原始场景图像进行亮度均一化处理，具体包括：分别提取所述原始场景图像中的R图像、G图像和B图像；逐个获取所述R图像的第一R像素的第一R灰度值，所述G图像的第一G像素的第一G灰度值和所述B图像的第一B像素的第一B灰度值；利用所述R图像中所述第一R像素的所述第一R灰度值和所述场景光照R图像中与所述第一R像素坐标相同的所述第三像素的所述第三R浮点灰度值，计算得到亮度均一的场景R图像；利用所述G图像中所述第一G像素的所述第一G灰度值和所述场景光照G图像中与所述第一G像素坐标相同的所述第三像素的所述第三G浮点灰度值，计算得到亮度均一的场景G图像；利用所述B图像中所述第一B像素的所述第一B灰度值和所述场景光照B图像中与所述第一B像素坐标相同的所述第三像素的所述第三B浮点灰度值，计算得到亮度均一的场景B图像；合成所述亮度均一的场景R图像，所述亮度均一的场景G图像和所述亮度均一的场景B图像，得到亮度均一的场景图像。依据本专利技术的另一个方面，还提供了一种微透镜阵列的成像装置，所述成像装置包括：第一模块，用于通过微透镜阵列对实际场景进行拍摄，得到原始场景图像；第二模块，用于将所述原始场景图像与预先存储的至少两个光照标定图像分别进行逐像素的亮度匹配，得到对应所述实际场景的场景光照图像，其中，所述至少两个光照标定图像为具有不同的亮度的灰度图像；第三模块，用于利用所述场景光照图像对所述原始场景图像进行亮度均一化处理，得到亮度均一的场景图像。可选地，所述成像装置还包括本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种微透镜阵列的成像方法，其特征在于，所述成像方法包括：通过微透镜阵列对实际场景进行拍摄，得到原始场景图像；将所述原始场景图像与预先存储的至少两个光照标定图像分别进行逐像素的亮度匹配，得到对应所述实际场景的场景光照图像，其中，所述至少两个光照标定图像为具有不同的亮度的灰度图像；利用所述场景光照图像对所述原始场景图像进行亮度均一化处理，得到亮度均一的场景图像。

【技术特征摘要】
1.一种微透镜阵列的成像方法，其特征在于，所述成像方法包括：通过微透镜阵列对实际场景进行拍摄，得到原始场景图像；将所述原始场景图像与预先存储的至少两个光照标定图像分别进行逐像素的亮度匹配，得到对应所述实际场景的场景光照图像，其中，所述至少两个光照标定图像为具有不同的亮度的灰度图像；利用所述场景光照图像对所述原始场景图像进行亮度均一化处理，得到亮度均一的场景图像。2.根据权利要求1所述的成像方法，其特征在于，所述在通过微透镜阵列对实际场景进行拍摄，得到原始场景图像之前，所述成像方法还包括：通过所述微透镜阵列，在相同的曝光时间和相同的图像传感器配置下，对渐次改变光照强度的均匀发光光源获取至少两个光照标定图像；将所述至少两个光照标定图像存储至存储设备中。3.根据权利要求1所述的成像方法，其特征在于，将所述原始场景图像与预先存储的至少两个光照标定图像分别进行逐像素的亮度匹配之前，所述成像方法还包括：对所述至少两个光照标定图像进行灰度线性变换。4.根据权利要求3所述的成像方法，其特征在于，将所述原始场景图像与预先存储的至少两个光照标定图像分别进行逐像素的亮度匹配，得到对应所述实际场景的场景光照图像，具体包括：逐个获取所述原始场景图像中第一像素的第一灰度值；逐个获取每个光照标定图像中与所述第一像素坐标相同的第二像素的第二灰度值；根据所述第一灰度值和所述第二灰度值，确定每个光照标定图像中与所述第一像素坐标相同的所述第二像素的第一权值；逐个获取所述经过灰度线性变换后的每个光照标定图像中与所述第一像素坐标相同的第二像素的第二浮点灰度值；根据所述第二像素的所述第二浮点灰度值和所述第二像素的所述第一权值，逐像素计算出所述场景光照图像中与所述第一像素坐标相同的第三像素的第三浮点灰度值。5.根据权利要求4所述的成像方法，其特征在于，所述利用所述场景光照图像对所述原始场景图像进行亮度均一化处理，具体包括：利用所述原始场景图像中所述第一像素的所述第一灰度值和所述场景光照图像中与所述第一像素坐标相同的所述第三像素的所述第三浮点灰度值，逐像素计算得到亮度均一的场景图像。6.根据权利要求4所述的成像方法，其特征在于，当所述原始场景图像的类型为RGB图像时，在获取所述原始场景图像中第一像素的第一灰度值之前，还包括：将所述原始场景图像转为灰度图像。7.根据权利要求6所述的成像方法，其特征在于，当所述原始场景图像的类型为RGB图像时，所述利用所述场景光照图像对所述原始场景图像进行亮度均一化处理，具体包括：分别提取所述原始场景图像中的R图像、G图像和B图像；逐个获取所述R图像的第一R像素的第一R灰度值，所述G图像的第一G像素的第一G灰度值和所述B图像的第一B像素的第一B灰度值；利用所述R图像中所述第一R像素的所述第一R灰度值和所述场景光照图像中与所述第一R像素坐标相同的所述第三像素的所述第三浮点灰度值，计算得到亮度均一的场景R图像；利用所述G图像中所述第一G像素的所述第一G灰度值和所述场景光照图像中与所述第一G像素坐标相同的所述第三像素的所述第三浮点灰度值，计算得到亮度均一的场景G图像；利用所述B图像中所述第一B像素的所述第一B灰度值和所述场景光照图像中与所述第一B像素坐标相同的所述第三像素的所述第三浮点灰度值，计算得到亮度均一的场景B图像；合成所述亮度均一的场景R图像，所述亮度均一的场景G图像和所述亮度均一的场景B图像，得到亮度均一的场景图像。8.根据权利要求4所述的成像方法，其特征在于，当所述原始场景图像的类型为RGB图像时，所述逐个获取所述原始场景图像中第一像素的第一灰度值，具体包括：分别提取所述原始场景图像中的R图像、G图像和B图像；逐个获取所述R图像中第一R像素的第一R灰度值、所述G图像中第一G像素的第一G灰度值和所述B图像中第一B像素的第一B灰度值；相应地，根据所述第一灰度值和所述第二灰度值，确定每个光照标定图像中与所述第一像素坐标相同的所述第二像素的第一权值，具体包括：根据所述第一R灰度值和所述第二灰度值，确定每个光照标定图像中与所述第一R像素坐标相同的所述第二像素的第一R权值；根据所述第一G灰度值和所述第二灰度值，确定每个光照标定图像中与所述第一G像素坐标相同的所述第二像素的第一G权值；根据所述第一B灰度值和所述第二灰度值，确定每个光照标定图像中与所述第一B像素坐标相同的所述第二像素的第一B权值；相应地，根据所述第二像素的所述第二浮点灰度值和所述第二像素的所述第一权值，逐像素计算出所述场景光照图像中与所述第一像素坐标相同的第三像素的第三浮点灰度值，具体包括：根据所述第二像素的所述第二浮点灰度值和所述第二像素的所述第一R权值，逐像素计算出场景光照R图像中与所述第一像素坐标相同的第三R像素的第三R浮点灰度值；根据所述第二像素的所述第二浮点灰度值和所述第二像素的所述第一G权值，逐像素计算出场景光照G图像中与所述第一像素坐标相同的第三G像素的第三G浮点灰度值；根据所述第二像素的所述第二浮点灰度值和所述第二像素的所述第一B权值，逐像素计算出场景光照B图像中与所述第一像素坐标相同的第三B像素的第三B浮点灰度值。9.根据权利要求8所述的成像方法，其特征在于，当所述原始场景图像的类型为RGB图像时，所述利用所述场景光照图像对所述原始场景图像进行亮度均一化处理，具体包括：分别提取所述原始场景图像中的R图像、G图像和B图像；逐个获取所述R图像的第一R像素的第一R灰度值，所述G图像的第一G像素的第一G灰度值和所述B图像的第一B像素的第一B灰度值；利用所述R图像中所述第一R像素的所述第一R灰度值和所述场景光照R图像中与所述第一R像素坐标相同的所述第三像素的所述第三R浮点灰度值，计算得到亮度均一的场景R图像；利用所述G图像中所述第一G像素的所述第一G灰度值和所述场景光照G图像中与所述第一G像素坐标...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨青，郁树达，
申请(专利权)人：深圳超多维光电子有限公司，深圳市墨克瑞光电子研究院，
类型：发明
国别省市：广东,44