光场相机及通过光场相机构建高分辨率多视角图像的方法技术

本发明专利技术提供了一种光场相机及通过光场相机构建高分辨率多视角图像的方法，本发明专利技术的光场相机包括具有控制模块的光场芯片移动装置，光场芯片移动装置用于通过控制模块控制光场芯片相对于镜头组件移动，可以在不增加现有光场芯片分辨率的情况下，提高光场相机拍摄的光场图的分辨率。场图的分辨率。场图的分辨率。

【技术实现步骤摘要】
光场相机及通过光场相机构建高分辨率多视角图像的方法


[0001]本专利技术涉及光学成像
，特别涉及一种光场相机及通过光场相机构建高分辨率多视角图像的方法。

技术介绍

[0002]光场相机是一种对光场信息进行采集，记录到达传感器的不同方向的光线的新型相机。区别于传统相机的是，光场相机的每个像素采集到的是物体从特定角度发出的光线，所以不仅采集了光线能量，同时也捕捉到了每条光线的方向信息。
[0003]光场相机中通过光场芯片采集和传输光场信息，光场芯片由微透镜阵列组件和CMOS传感器组成，微透镜阵列组件可以处理通过镜头组件光线，通过CMOS传感器采集微透镜阵列处理后的光线信息。
[0004]光场相机的光场芯片的分辨率越高，拍出的光场图的分辨率越高，利用光场相机进行检测时越有利于提高测量的精度，有利于更多场景的应用测试。但是直接扩大芯片的分辨率不仅增加芯片生产的难度，导致良品率的降低，而且还会极大地增加成本。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一种光场相机及通过光场相机构建高分辨率多视角图像的方法，使得在不增加现有光场芯片分辨率的情况下提高光场相机的拍摄的光场图的分辨率。
[0006]为解决上述技术问题，一方面，本专利技术的提供了一种光场相机，包括壳体、固定在所述壳体上的镜头组件、用于采集和传输光场信息的光场芯片、与所述光场芯片电连接用于控制拍摄的主控装置；所述光场相机还包括具有控制模块的光场芯片移动装置；所述光场芯片移动装置用于通过所述控制模块控制所述光场芯片相对于所述镜头组件移动。
[0007]优选的，所述控制模块设置在所述壳体内，由所述壳体上设置的控制部件直接控制。
[0008]优选的，所述控制模块为设置在所述壳体外的控制设备。
[0009]优选的，所述控制模块与所述主控装置电连接，所述主控装置直接控制所述控制模块。
[0010]优选的，所述控制模块与所述主控装置可通信，所述控制模块控制所述光场芯片按照预设的移动规则移动；所述主控芯片根据所述控制模块控制所述光场芯片的移动规则，控制每一次移动的拍摄间隔。。
[0011]优选的，所述光场芯片按照设定移动步长，设定移动路径的移动规则进行线性移动。
[0012]优选的，所述光场芯片包括用于处理通过所述镜头组件光线的微透镜阵列组件、用于采集所述微透镜阵列组件处理后的光线信息的CMOS传感器；所述移动步长设定为微透镜阵列组件中单个微透镜的直径的n分之一，所述n为大于或等于2的自然数。
[0013]优选的，所述光场芯片固定设置在电路模块上，所述光场芯片移动装置用于通过所述控制模块控制所述电路模块移动，所述光场芯片随所述电路模块相对于所述镜头组件移动。
[0014]优选的，除所述控制模块外，所述光场芯片移动装置还包括：固定端模块、可动端模块、驱动模块；所述固定端模块用于固定在所述壳体内；所述可动端模块用于与所述电路模块固定；所述驱动模块用于通过所述控制模块控制所述可动端模块移动。
[0015]优选的，所述电路模块与所述可动端模块之间设置支架，所述可动端模块通过所述支架与所述电路模块固定。
[0016]优选的，所述光场芯片移动装置为纳米定位台。
[0017]优选的，所述壳体和所述光场芯片移动装置为一体式结构。
[0018]另一方面，还提供了一种通过光场相机构建高分辨率多视角图像的方法，包括以下步骤：
[0019]拍摄图像获取信息步骤：利用如上所述的光场相机拍摄白板图像，获取所述光场相机的光场芯片中的各个微透镜中心在CMOS传感器面的相对位置信息；
[0020]光场芯片移动拍摄步骤：以预设的移动规则对所述光场相机的光场芯片进行移动并分别进行M次拍摄，得到M个光场原图，所述M个光场原图均可获取V个视角的图像；所述M和V为大于或等于2的自然数；
[0021]图像合成步骤：根据提取的所述光场相机的光场芯片中的各个微透镜中心在CMOS传感器面的相对位置信息、拍摄的光场原图中的光场相机的光场芯片的位移情况、视角信息，将所拍摄的M个光场原图的所有V个视角的图像进行合并。
[0022]优选的，所述图像合成步骤包括：
[0023]标识步骤：根据拍摄顺序，对所述M个光场原图的每个视角图进行标识；
[0024]合并步骤：根据标识信息进行图像合并。
[0025]优选的，所述拍摄图像获取信息步骤中，在获取所述光场相机的光场芯片中的各个微透镜中心在CMOS传感器面的相对位置信息前对白板图像进行预处理。
[0026]与现有技术相比，本专利技术具有如下的有益效果：
[0027]由于本专利技术的光场相机的光场芯片具有可移动的特性，通过拍摄光场芯片相对于镜头组件不同位置的光场图，光场图具有多个视角，将所拍摄的不同视角的光场图分别进行合并，可以得到更高分辨率的多视角图像，实现了在不增加现有光场芯片分辨率的情况下,提高光场相机拍摄的光场图的分辨率。
附图说明
[0028]通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本专利技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
[0029]图1是本专利技术第一实施方式中的光场相机爆炸结构示意图；
[0030]图2是本专利技术第一实施方式中的光场相机剖视示意图；
[0031]图3是本专利技术第二实施方式中的光场相机爆炸结构示意图；
[0032]图4是本专利技术第二实施方式中的光场相机剖视示意图；
[0033]图5是本专利技术第三实施方式中光场相机的光场芯片移动步骤示意图；
[0034]图6是本专利技术第三实施方式中光场相机的光场芯片移动路径示范图；
[0035]图7是本专利技术第四实施方式中利用光场相机拍摄的白板图像；
[0036]图8是本专利技术第四实施方式中利用光场相机拍摄的白板图像；
[0037]图9是本专利技术第四实施方式中利用光场相机拍摄的一张光场原图；
[0038]图10是本专利技术第四实施方式中光场原图中获取的多视角图像中的一张；
[0039]图11是本专利技术第四实施方式中放大光场原图后单个微透镜内的显示图；
[0040]图12是本专利技术第四实施方式中将四张光场原图进行合并后的高分辨光场图；
[0041]图13是本专利技术第五实施方式中将光场原图的视角图进行标识后进行合并的示意图。
具体实施方式
[0042]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本专利技术各实施方式中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请各权利要求所要求保护的技术方案。
[0043]本专利技术的第一实施方式涉及一种光场相机，如图1和图2所示，包括壳体1、固定在所述壳体1上的镜头组件(图中未示，位于壳体的开孔处)、用于采集和传输光场信息的光场芯片2、与光场芯片2电连接用本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光场相机，包括壳体、固定在所述壳体上的镜头组件、用于采集和传输光场信息的光场芯片、与所述光场芯片电连接用于控制拍摄的主控装置，其特征在于：所述光场相机还包括具有控制模块的光场芯片移动装置；所述光场芯片移动装置用于通过所述控制模块控制所述光场芯片相对于所述镜头组件移动。2.根据权利要求1所述的光场相机，其特征在于，所述控制模块设置在所述壳体内，由所述壳体上设置的控制部件直接控制。3.根据权利要求1所述的光场相机，其特征在于，所述控制模块为设置在所述壳体外的控制设备。4.根据权利要求1所述的光场相机，其特征在于，所述控制模块与所述主控装置电连接，所述主控装置直接控制所述控制模块。5.根据权利要求1所述的光场相机，其特征在于，所述控制模块与所述主控装置可通信，所述控制模块控制所述光场芯片按照预设的移动规则移动；所述主控芯片根据所述控制模块控制所述光场芯片的移动规则，控制每一次移动的拍摄间隔。6.根据权利要求5所述的光场相机，其特征在于，所述光场芯片按照设定移动步长，设定移动路径的移动规则进行线性移动。7.根据权利要求6所述的光场相机，其特征在于，所述光场芯片包括用于处理通过所述镜头组件光线的微透镜阵列组件、用于采集所述微透镜阵列组件处理后的光线信息的CMOS传感器；所述移动步长设定为微透镜阵列组件中单个微透镜的直径的n分之一，所述n为大于或等于2的自然数。8.根据权利要求1所述的光场相机，其特征在于，所述光场芯片固定设置在电路模块上，所述光场芯片移动装置用于通过所述控制模块控制所述电路模块移动，所述光场芯片随所述电路模块相对于所述镜头组件移动。9.根据权利要求8所述的光场相机，其特征在于，除所述控制模块外，所述光场芯片移动装置还包括：固定端模块、可动端模块、驱动模块；所述固定端模块用于固定在所述壳体...

【专利技术属性】
技术研发人员：李浩天，于成帅，陈昱学，周洪宇，
申请(专利权)人：奕目上海科技有限公司，
类型：发明
国别省市：