软件镜头制造技术

本发明专利技术提出一种软件镜头方法，其特征在于对一个光学系统在光瞳处加上一层掩膜，当光路通过此掩膜后，光信息被编码，成像在ＣＣＤ上的是一幅模糊图像；用数字信号处理系统对它进行解码，此时系统的ＭＴＦ值也会相应提高，从而恢复出锐利清晰的图像；成两幅图像，进行频域变换，提取两幅图像的高频部分并进行配准和图像融合。该软件镜头方法不但可以使得系统对焦深不敏感，还可以提高图像的分辨率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种相机图像获取及处理方法，特别是涉及一种利用软件技术来达到真实镜头效果的处理方法，适用于产生图像信号的光电系统。
技术介绍
如何扩大非相干光学成像系统的景深是应用光学研究领域的热点。在传统光学 系统中，为了扩大景深，通常的做法是縮小相对孔径，但这会降低光学系统的光通量和MTF 值，最终影响成像细节。软件镜头技术能很好的解决这些问题。 软件镜头技术巧妙的结合了光学技术和数字信号处理技术，通过对被摄物体进行 编码，使光学系统的调制传递函数对离散量不敏感，防止部分空间频率的丢失，再对所得的 数字图像进行解码，恢复出原图像，从而达到扩大系统景深的目的。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对CCD相机，提供一种相机图像获取及处理方法，使得光学 系统对焦深不敏感，并且分辨率提高。 本专利技术提出一种软件镜头方法，其特征在于对一个光学系统在光瞳处加上一层掩 膜，当光路通过此掩膜后，光信息被编码，成像在CCD上的是一幅模糊图像；用数字信号处 理系统对它进行解码，此时系统的MTF值也会相应提高，从而恢复出锐利清晰的图像；成两 幅图像，做一个高分辨率图像重建。该方法可以使得光学系统对焦深不敏感，并且空间分辨 率提高，要求如下 (1)对一个光学系统在光瞳处加上一层掩膜。 (2)成像后，用数字信号处理系统进行解码。 (3)成两幅图像，进行频域变换，提取两幅图像的高频部分并进行配准和图像融 合。 本专利技术的优点是 (1)使光学系统焦深增加一个数量级。(2)减少光学元件的个数，使系统尺寸变小，重量变轻，成本降低。 (3)提高了图像的分辨率。附图说明 本专利技术的附图有 图1软件镜头系统框架示意图。图2不同离焦量下传统光学系统与软件镜头系统的成像比较图。 具体实施例方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步描述。 图1为软件镜头系统框架示意图，软件镜头主要有两部分组成光学系统和数字信号处理系统。 图1中，标号1为相位掩膜板，标号2为CCD，在传统的光学成像系统中增加了一个相位掩膜板，一般放在光瞳上，当光路通过此相位掩膜板后，光信息被编码，即整个光学系统的调制传递函数(MTF)和点扩散函数(PSF)会发生改变，虽然编码后的MTF值要小于编码前的值，但是在有离焦量的情况下它不会出现零值，所以不会造成图像细节信息的丢失。 成像在CCD上的是一幅模糊图像，用数字信号处理系统对它进行解码，此时系统的MTF值也会相应提高，从而恢复出锐利清晰的图像。 图2为不同离焦量下传统光学系统与软件镜头处理系统的成像比较图。标号W为不同的离焦量，标号1为传统光学成像系统，标号2为软件镜头系统中间成像结果，标号3为软件镜头系统恢复成像。可以看出，软件镜头处理系统的中间图像非常模糊，而经过数字图像处理可以恢复出清晰的图像，并且可以获得比传统光学系统大得多的焦深。 成两幅图像，进行频域变换，提取两幅图像的高频部分并进行配准和图像融合，从而可以提高图像的分辨率。 本专利技术可以应用在卫星相机、普通CCD相机、数码相机以及手机相机中，一方面可以使得系统对焦深不敏感， 一方面减少了光学元件的个数，降低了系统的成本，此外，还提高了图像的分辨率。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种相机图像获取及处理方法，其特征在于：１）对一个光学系统在光瞳处加上一层掩膜。２）成像后，用数字信号处理系统进行解码。３）成两幅图像，进行频域变换，提取两幅图像的高频部分并进行配准和图像融合。

【技术特征摘要】
一种相机图像获取及处理方法，其特征在于1)对一个光学系统在光瞳处加上一层掩膜。2)成像后，用数字...

【专利技术属性】
技术研发人员：周春平，宫辉力，邵洁，李小娟，吴琼，
申请(专利权)人：周春平，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]