【技术实现步骤摘要】
光场成像系统及光场成像方法
[0001]本专利技术涉及光场成像
，具体地，涉及一种利用了光场层析技术的光场成像系统及光场成像方法。
技术介绍
[0002]在工业无损检测领域，对诸如复合材料一类包含纵向内部结构物件的探查与透视成像，一直是被重点关注的课题与方向。其中，利用成像目标的特性，以特定波段的电磁波(诸如厘米波、毫米波、太赫兹波、红外热波、X射线等)进行透视成像的方法具有最高的泛用性、其应用场合也最为普遍。半导体技术的进步，使得工作于不同波段的面阵探测器拥有越来越高的集成度与性能参数，这种丰富的信息量为计算成像提供了可行性。对于诸如多层涂层与复合材料夹层一类内部包含纵向结构的物体，因传统的二维成像会导致混叠。基于电磁波手段的透视成像与探查，一直以来都依赖脉冲与相干探测方式。具体而言，就是对样品上的单点发射脉冲，然后通过对回波时频特征的处理还原其纵向结构。此类探测方式能够获得关于样品纵向结构的信息，传统基于焦平面探测器的探测方式对此无能为力；但与此同时，此类成像方式通常依赖逐点扫描的方式获取关于成像目标的横向信息，尽...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种光场成像系统，其特征在于，包括：光源装置，向被测目标发射特定频率范围的电磁波束；光场采集装置，接收由所述被测目标反射的电磁波束形成的4D光场；以及图像处理单元，对所述光场采集装置接收到的4D光场进行处理而生成所述被测目标的4D光场信息；其中，图像处理单元执行以下处理：获取所述被测目标的4D光场信息；利用所述4D光场信息，计算所述4D光场信息中的高光图像；结合所述高光图像对所述4D光场信息进行强度
‑
方向滤波和重构，获得所述4D光场信息层析后的重构图像。2.如权利要求1所述的光场成像系统，其特征在于，所述图像处理单元获取被测目标的4D光场信息时，所述被测目标具有多层结构、且每层结构对所述电磁波束具有不同的强度
‑
方向特性；获取的所述被测目标的4D光场信息设为L
F
(x，y，u，v)时，0≤x≤x
raw
，0≤y≤y
raw
，0≤u≤u
raw
，0≤v≤v
raw
，0≤L
F
(x，y，u，v)≤1，x
raw
、y
raw
、u
raw
、v
raw
为所述4D光场信息L
F
(x，y，u，v)的尺寸。3.如权利要求1或2所述的光场图像成像系统，其特征在于，所述被测目标包括镜面反射层和漫反射层。4.如权利要求3所述的光场图像成像系统，其特征在于，计算所述4D光场信息中的高光图像时，以强度为判据按照以下公式1计算所述4D光场信息L
F
(x，y，u，v)的饱和图像L
saturation
(x，y，u，v)：其中，T为用于判别被测目标的镜面反射与漫反射的阈值，0≤T≤1，K0为用于平滑图像的卷积核，0＜K0≤min{x
raw
，y
raw
}；并且，按照以下公式2依据所述饱和图像L
saturation
(x，y，u，v)计算高光图像L
gloss
(x，y，u，v)：其中，K为用于判别所述被测目标的镜面反射对周边像素影响的卷积核，0＜K≤min{x
raw
，y
raw
}。5.如权利要求4所述的光场成像系统，其特征在于，结合所述高光图像对所述4D光场信息进行强度
‑
方向滤波和重构，获得所述4D光场信息层析后的重构图像时，获取所述被测目标的镜面反射层中任一点的重构结果E
surface
(x0，y0)和漫反射层中任一点的重构结果E
base
(x0，y0)，然后汇总镜面反射层中所有点及漫反射层中所有点的重构结果，获得重构图像E
surface
、E
base
；
按照以下公式3、公式4获得所述重构图像E
surface
(x0，y0)和E
base
(x0，y0)：E
surface
(x0，y0)＝∫∫L
z
(x
′
，y
′
，u，v)
·
L
gloss
(x
′
，y
′
，u，v)dudv
ꢀꢀ
(公式3)，E
base
(x0，y0)＝∫∫L
z
(x
′
，y
′
，u，v)
·
(1
‑
L
gloss
(x
′
，y
′
，u，v))dudv (公式4)，其中，L
z
(x
′
，y
′
，u，v)为以uv平面和x
′
y
′
平面所表示的所述4D光场信息，其计算公式为：其中，F为uv平面与xy平面间的距离，z为uv平面与x
’
y
’
平面间的距离；L
gloss
(x
′
，y
′
，u，v)由以下公式6、公式7确定：，u，v)由以下公式6、公式7确定：6.一种...
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。