阵列镜头成像系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种阵列镜头成像系统，该阵列镜头成像系统包括数据处理终端和由微透镜阵列与其下方的图像传感器阵列组成的多颗镜头，微透镜阵列的每个微透镜与图像传感器阵列中的图像传感器一一对应，数据处理终端能够控制阵列镜头中需开启镜头的排布、开启时刻、像素点的扫描采集位置及范围，且数据处理终端能够扫描采集已开启镜头的像素点，并处理合成完整图像。该阵列镜头成像系统可实现高速运动物体清晰成像，且需要的设备少，操作方便。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及阵列镜头成像
，尤其涉及一种阵列镜头成像系统。
技术介绍
目前，常用的图像传感器成像系统为单颗镜头，单颗镜头包括图像传感器和用于在图像传感器上形成被摄物体影像的微透镜，与“所见即所得”的传统成像方式不同，图像传感器成像方式是一种计算成像，其“所得”(光场)需要经过相应的数字处理算法才能得至IJ“所见”(图像)。因此，单颗镜头的图像传感器成像的过程包括通过微透镜采集光场、通过图像传感器将光场数据转换成电信号，并通过数据处理器对电信号进行处理得到图像。但是，在使用单颗镜头获取运动物体的图像时，存在拍摄的图像出现模糊、失真的问题，这是因为，数据处理器一般逐行扫描采集图像传感器的感光区上的像素点来获取运动物体的像，而逐行扫描必然需要一定的时间，当物体运动速度较快时，扫描期间物体位置会发生移动，导致拍摄的图像模糊、失真，如图1所示。现有技术中，为了获得运动物体的清晰的图像的方法是，将单颗镜头安装到机械移动装置中，使用合适快门沿物体运动方向移动拍摄，以获得清晰的图片；但该方法需要的设备较多，拍照操作繁琐，并且不适用于高速运动的物体的拍摄。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本技术提出一种阵列镜头成像系统，可实现高速运动物体清晰成像，且需要的设备少，操作方便。本技术的技术方案是这样实现的:—种阵列镜头成像系统，包括阵列镜头和数据处理终端，所述阵列镜头包括微透镜阵列和图像传感器阵列，所述微透镜阵列包括多个阵列排布的微透镜，所述图像传感器阵列包括多个阵列排布的图像传感器，所述微透镜阵列中的微透镜与图像传感器阵列中的图像传感器一一对应，一个所述微透镜与其对应的图像传感器作为一颗单独成像的镜头，所述阵列镜头中各个镜头分别与所述数据处理终端通过电路模块连接，所述数据处理终端能够控制阵列镜头中需开启镜头的排布、开启时刻、像素点的扫描采集位置及范围，且所述数据处理终端能够扫描采集已开启镜头的像素点，并处理合成完整图像。作为本技术的进一步改进，所述阵列镜头为方形阵列，由M行和N列个镜头组成，其中，M和N为任意正整数。作为本技术的进一步改进，所述数据处理终端包括用于对阵列镜头中需开启镜头的排布、开启时刻、像素点的扫描采集位置及范围进行控制的控制模块、用于对已开启镜头的像素点进行扫描采集的采集模块、用于对扫描采集后的像素点进行合成处理的处理模块或/和用于对合成处理前后的图像信息进行存储的存储模块或/和用于对合成处理后的图像信息进行传输及显示的传输显示模块。本技术的有益效果是:本技术提供一种阵列镜头成像系统，该阵列镜头成像系统包括数据处理终端和由微透镜阵列与其下方的图像传感器阵列组成的多颗镜头，微透镜阵列的每个微透镜与图像传感器阵列中的图像传感器一一对应，每颗镜头单独成像，阵列镜头中各个镜头分别与数据处理终端通过电路模块连接，数据处理终端能够控制阵列镜头中需开启镜头的排布、开启时刻、像素点的扫描采集位置及范围，且数据处理终端能够扫描采集已开启镜头的像素点，并处理合成完整图像。该阵列镜头成像系统用于高速运动物体清晰成像时，一种方法为:利用阵列排布的多个镜头，逐次对高速运动物体进行捕捉，即运动物体逐次进入阵列镜头中一些镜头的视野，下一颗或多颗镜头接着上一颗或多颗镜头已扫描采集像素点的位置，依次往下扫描采集，直到获得一个图像传感器的感光区上的所有像素点信息。这样，利用相邻镜头之间的位置差异，可以补偿高速运动物体在图像传感器扫描像素信息期间的位移，实现高速运动物体清晰成像；另一种方法为:利用阵列排布的多个镜头，同时对高速运动物体的不同部分进行捕捉，即高速运动物体同时进入多个镜头的光场时，各镜头分别扫描各自图像传感器的感光区上一排或某几排像素，所有镜头扫描范围累加起来，至少覆盖一个图像传感器的感光区上所有像素点，如一颗镜头扫描完其感光区上所有像素点所需时间为T，那么η个镜头同时扫描，所用时间为T/n，类似将快门速度大大提高，能拍摄出高速运动物体某一瞬间的清晰照片。相比现有技术中将单颗镜头安装到机械移动装置中的方法，上述方法需要的设备少，操作方便。【附图说明】图1为单颗镜头拍摄运动物体的工作原理图；图2为本技术中阵列镜头结构示意图；图3为本技术中阵列镜头与待拍摄运动物体相对位置示意图；图4为图3中A位置镜头拍摄运动物体的工作原理图；图5为本技术阵列镜头拍摄运动物体合成处理后的图像示意图；结合附图做以下说明:I——镜头2——感光区3一一图像传感器阵列4一一像素点5——图像6——运动物体7 扫描范围【具体实施方式】为了能够更清楚地理解本技术的
技术实现思路
，特举以下实施例详细说明，其目的仅在于更好理解本技术的内容而非限制本技术的保护范围。本技术提到的“开启镜头”，并非严格意义上从不工作到工作的状态，而是描述开始提取图像传感器感光区上像素点信息的动作。一种阵列镜头成像系统，包括阵列镜头和数据处理终端，所述阵列镜头包括微透镜阵列和图像传感器阵列，参见图2，所述微透镜阵列包括多个阵列排布的微透镜1，所述图像传感器阵列3包括多个阵列排布的图像传感器，单个图像传感器的感光区2由很多像素点4组成，所述微透镜阵列中的微透镜与图像传感器阵列中的图像传感器一一对应，一个所述微透镜与其对应的图像传感器作为一颗单独成像的镜头，所述阵列镜头中各个镜头分别与所述数据处理终端通过电路模块连接，所述数据处理终端能够控制阵列镜头中需开启镜头的排布、开启时刻、像素点的扫描采集位置及范围，且所述数据处理终端能够扫描采集已开启镜头的像素点，并处理合成完整图像。优选的，所述阵列镜头为方形阵列，由M行和N列个镜头组成，其中，M和N为任意正整数。当然阵列镜头也可以根据实际需要设计成圆形阵列等。优选的，所述数据处理终端包括用于对阵列镜头中需开启镜头的排布、开启时刻、像素点的扫描采集位置及范围进行控制的控制模块、用于对已开启镜头的像素点进行扫描采集的采集模块、用于对扫描采集后的像素点进行合成处理的处理模块或/和用于对合成处理后的图像信息进行存储的存储模块或/和用于对合成处理后的图像信息进行传输及显示的传输显示模块。控制模块结合软件可实现对阵列镜头中需开启镜头当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种阵列镜头成像系统，其特征在于：包括阵列镜头和数据处理终端，所述阵列镜头包括微透镜阵列和图像传感器阵列，所述微透镜阵列包括多个阵列排布的微透镜(1)，所述图像传感器阵列(3)包括多个阵列排布的图像传感器，所述微透镜阵列中的微透镜与图像传感器阵列中的图像传感器一一对应，一个所述微透镜与其对应的图像传感器作为一颗单独成像的镜头，所述阵列镜头中各个镜头分别与所述数据处理终端通过电路模块连接，所述数据处理终端能够控制阵列镜头中需开启镜头的排布、开启时刻、像素点的扫描采集位置及范围，且所述数据处理终端能够扫描采集已开启镜头的像素点，并处理合成完整图像。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：万里兮，翟玲玲，钱静娴，丁建宏，
申请(专利权)人：华天科技昆山电子有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32