具有超分辨率融合的偏振成像系统技术方案

本发明专利技术公开了用于生成超分辨率图像的偏振成像系统。该偏振成像系统由多个用于生成超分辨率图像的功能元件组成，包括相机装置、偏振分析模块、权重模块、融合模块和输出模块。成像系统的透镜捕获来自由偏振传感器检测并作用的对象的光。偏振传感器生成多个低分辨率图像，并计算光线的线性偏振度和偏振角，基于该线性偏振度和偏振角生成引导掩膜。该系统采用算法来组合一个或多个低分辨率图像，以产生作为输出的最终超分辨率图像。为输出的最终超分辨率图像。为输出的最终超分辨率图像。

【技术实现步骤摘要】
具有超分辨率融合的偏振成像系统


[0001]本专利技术涉及成像系统。更具体地，本专利技术涉及用于生成超分辨率图像的偏振成像系统。

技术介绍

[0002]在数字化捕获中，传统的图像传感器和人类视觉系统只能用于检测光波的强度和窄带波长并将其表达成用于产生图像的信号。然而，这些信号完全丢失了偏振信息并限制了成像系统的感知能力。光波，可以用其振幅、波长、相位和偏振来表征。相反，偏振感测的目标是同时测量入射光场的振幅和偏振。包括昆虫、鱼、甲壳类和马尼亚虾的动物界中的各种视觉系统对偏振信息是敏感的。偏振和强度信息的组合使得能够进行各种任务，例如导航、通信和定位，从而增强物体针对其背景的视觉对比度。
[0003]偏振成像技术在地球遥感、天文观测、目标识别、医学诊断和三维重构等领域有着广泛的应用。自然光并不表现出偏振特性。自然光在各个方向上是均匀分布的，且具有相同的振幅。对于部分偏振光，不同偏振方向上的光波的振幅是不同的，两个相互垂直方向上的振幅具有最大振幅和最小振幅。因此，可以通过偏振度(例如天然物质和伪装物质的偏振度)来区分一些物质。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于生成超分辨率图像的偏振成像系统，其中，所述偏振成像系统包括：用于捕获图像的相机，其中，所述相机包括：透镜；和偏振图像传感器，其中，所述偏振图像传感器感测所述图像的偏振感知，以创建一个或多个子图像；偏振分析模块，其中，所述偏振分析模块包括：图像提取器，其中，所述图像提取器接收所述一个或多个子图像并从所述一个或多个子图像中提取一个或多个经处理的子图像；和第一处理器，其中，所述第一处理器为所述一个或多个经处理的子图像中的每一者计算线性偏振度和线性偏振角；权重模块，其中，所述权重模块包括：第二处理器，其中，所述第二处理器基于所述线性偏振度和所述线性偏振角为所述一个或多个经处理的子图像中的每一者生成引导图；权重掩膜模块，其中，所述权重掩膜模块基于所述引导图为所述一个或多个经处理的子图像中的每一者计算权重掩膜，并且其中，所述权重掩膜模块将所述权重掩膜分配给所述一个或多个经处理的子图像，以生成一个或多个加权的子图像；和融合模块，其中，所述融合模块组合所述一个或多个加权的子图像，以生成所述超分辨率图像。2.根据权利要求1所述的偏振成像系统，其特征在于，所述线性偏振度和所述偏振角是基于斯托克斯矢量的。3.根据权利要求1所述的偏振成像系统，其特征在于，所述融合模块通过融合成像来组合所述一个或多个加权的子图像。4.根据权利要求3所述的偏振成像系统，其特征在于，所述融合成像是基于表面反射减小或表面法线映射的。5.根据权利要求1所述的偏振成像系统，其特征在于，所述一个或多个子图像是具有不同偏振方向的低分辨率强度图像。6.根据权利要求1所述的偏振成像系统，其特征在于，所述融合模块是用于组合所述一个或多个加权的子图像的算法。7.根据权利要求6所述的偏振成像系统，其特征在于，所述算法保留所述超分辨率图像的细节信息和良好的曝光区域。8.一种用于通过偏振产生超分辨率图像的成像处理系统，其中，所述成像处理系统包括：用于捕获图像的电子设备，其中所述电子设备包括：具有透镜的相机；和具有像素阵列的至少一个偏振图像传感器，所述像素阵列具有不同的偏振方向，其中，所述至少一个偏振图像传感器感测所述图像的偏振感知，以创建一个或多个子图像；偏振分析模块，其中，所述偏振分析模块包括：图像提取器，其中，所述图像提取器接收所述一个或多个子图像并从所述一个或多个子图像中提取一个或多个经处理的子图像；和
第一处理器，其中，所述第一处理器为所述一个或多个经处理的子图像中的每一者计算基于斯托克斯矢量分析的线性偏振度和线性偏振角；权重模块，其中，所述权重模块包括：第二处理器，其中，所述第二处理器基于所述线性偏振度和所述线性偏振角为所述一个或多个经处理的子图像中的每一者生成引导图，并且其中，所述第二处理器计算所述一个或多个经处理的子图像的基于引导图的像素强度和相似度；权重掩膜模块，其中，所述权重掩膜模块基于所述引导图为所述一个或多个经处理的子图像中的每一者计算权重掩膜，并且其中，所述权重掩膜模块将所述权重掩膜分配给所述一个或多个经处理的子图像，以生成一个或多个加权的子图像；和融合模块，其中，所述融合模块合并所述一个或多个加权的子图像，以形成超分辨率图像；和输出模块，其中，所述输出模块通过偏振来提供所述超分辨率图像。9.根据权利要求8所述的成像处理系统，其特征在于，所述至少一个偏振图像传感器包括多个偏振方向通道。10.根据权利要求9所述的成像处理系统，其特征在于，所述偏振方向通道为四个。11.根据权利要求8所述的成像处理系统，其特征在于，所述一个或多个子图像是具有不同偏振方向的低分辨率强度图像。12.根据权利要求8所述的成像处理...

【专利技术属性】
技术研发人员：信钊炜，王超，
申请(专利权)人：黑芝麻智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：