一种基于双楔形棱镜的轴向分布式三维成像方法技术

本发明专利技术涉及一种基于双楔形棱镜的轴向分布式三维成像方法，包括多视角元素图像的获取和三维图像重建两个过程：多视角元素图像的获取过程包括：利用双楔形棱镜对光束的折射效果，保持相机和第一棱镜静止不动，通过将第二棱镜沿着光轴的一维运动，间歇性获取作为3D场景的目标物的横向透视和纵向透视的多视角元素图像；三维图像重建过程包括：根据反投影算法，将所记录的元素图像通过虚拟针孔反投影到虚拟空间场景中，并将放大和移位的元素图像叠加在同一重建平面上，选取新重叠区域的像素平均值以形成三维图像重建图像。与现有技术相比，本发明专利技术提供了空间场景集成成像实时动态显示的一种途径，丰富了集成成像技术的应用。

【技术实现步骤摘要】
一种基于双楔形棱镜的轴向分布式三维成像方法
本专利技术涉及集成成像技术，尤其是涉及一种基于双楔形棱镜的轴向分布式三维成像方法。
技术介绍
集成成像技术是利用微透镜阵列对空间场景进行记录并再现出空间场景的3D图像技术，它包括记录和再现两个过程：记录过程利用一个记录微透镜阵列对物体空间场景的三维信息进行获取；再现过程则利用再现微透镜阵列通过光路可逆原理，在观看空间重建出三维场景。为了获得高分辨率的记录图像，在先技术(JangJS,JavidiB.Three-dimensionalsyntheticapertureintegralimaging[J].OpticsLetters,2002,27(13):1144-6.)中提出了合成孔径式集成成像(SAII)技术，通过子集成成像系统的移动有效获得扩大的孔径(或视场)，该系统大大增加了视场和观看分辨率；在先技术(JavidiB,DaneshpanahM,SchuleinR.3Dimagingwithaxiallydistributedsensing[J].OpticsLetters,2009,34(13):2012-4.)中提出了轴向分布式感测本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于双楔形棱镜的轴向分布式三维成像方法，所述双楔形棱镜包括呈中心对称布置的第一棱镜和第二棱镜，单个相机位于第一棱镜的一侧，目标物位于第二棱镜的一侧，第一棱镜与光轴的交点处设有虚拟针孔，其特征在于，该方法包括多视角元素图像的获取和三维图像重建两个过程：所述多视角元素图像的获取过程包括：利用双楔形棱镜对光束的折射效果，保持相机和第一棱镜静止不动，通过将第二棱镜沿着光轴的一维运动，间歇性获取作为3D场景的目标物的横向透视和纵向透视的多视角元素图像；所述三维图像重建过程包括：根据反投影算法，将所记录的元素图像通过虚拟针孔反投影到虚拟空间场景中，并将放大和移位的元素图像叠加在同一重建平面上，选取...

【技术特征摘要】
1.一种基于双楔形棱镜的轴向分布式三维成像方法，所述双楔形棱镜包括呈中心对称布置的第一棱镜和第二棱镜，单个相机位于第一棱镜的一侧，目标物位于第二棱镜的一侧，第一棱镜与光轴的交点处设有虚拟针孔，其特征在于，该方法包括多视角元素图像的获取和三维图像重建两个过程：所述多视角元素图像的获取过程包括：利用双楔形棱镜对光束的折射效果，保持相机和第一棱镜静止不动，通过将第二棱镜沿着光轴的一维运动，间歇性获取作为3D场景的目标物的横向透视和纵向透视的多视角元素图像；所述三维图像重建过程包括：根据反投影算法，将所记录的元素图像通过虚拟针孔反投影到虚拟空间场景中，并将放大和移位的元素图像叠加在同一重建平面上，选取新重叠区域的像素平均值以形成三维图像重建图像。2.根据权利要求1所述的一种基于双楔形棱镜的轴向分布式三维成像方法，其特征在于，所述重建平面位于第二棱镜的一侧且其与第一棱镜平面侧的距离等于目标物与第一棱镜平面侧的距离，所述三维图像重建过程中选择第一张元素图像作为参考图像。3.根据权利要求2所述的一种基于双楔形棱镜的轴向分布式三维成像方法，其特征在于，所述三维图像重建图像为：其中，R(x,y,zk)是所有放大和移位后的元素图像的平均值，设双楔形棱镜的竖直方向为X轴方向，光轴方向为Z轴方向，x、y...

【专利技术属性】
技术研发人员：李安虎，龚炜，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：发明
国别省市：上海,31