[发明专利]景深扩展的投影系统及影像处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及景深扩展的投影系统及影像处理方法。

背景技术

光学成像系统广泛地使用在各种不同的应用场合。除了一般的成像功能外，在特定使用场合中光学成像系统需要能具有扩展景深能力。一般的光学成像系统要求成像质量要好要清晰，同时亦希望具有较大口径的光圈(较小的光圈数)，以提高系统的光能量利用效率。但是相对地，具备较小光圈数的光学成像系统却会使景深范围缩短。以投影系统为例，由于光学镜头对物与像的共轭关系限制，除非对投影系统的成像镜头进行“对焦调整”，否则当投影屏幕的位置改变时，投影系统所投影出的影像会随着投影屏幕偏离最佳投影位置量增大而模糊。

除投影系统外，其它如曝光系统若具景深扩展特性，则可提高经曝光制程后结构的深宽比。

美国专利第6,069,738号揭示一种投影系统，其通过景深扩展光罩(Extended Depth of Field(EDF)mask)以及已知所需的影像，将最终所要获得的投影影像利用影像编码器(Image Coder)产生编码影像(Coded Image)，并将此编码影像提供给光编码器(Light encoder)以产生编码光(Encoded Light)，此编码光再通过景深扩展光罩后便可在投影屏幕上获得投射影像清晰度不随屏幕位置产生变化的投影系统。

因此对于相关产业，景深扩展的投影系统为一重要的发展方向。对于使用者，期能提供一种投影系统，使其投影的影像清晰程度能对投影屏幕的位置变化不敏感，同时所使用的投影镜头亦不需额外作对焦调整的动作。

发明内容

本发明的目的在于提供一种景深扩展的投影系统及影像处理方法，用于使其投影的影像清晰程度能对投影屏幕的位置变化不敏感，同时所使用的投影镜头亦不需额外作对焦调整的动作。

为了实现上述目的，本发明提供一种景深扩展的投影系统，其特征在于，至少包含：

一影像输入元件，配置以输入一原始影像或一处理后影像；以及

一光学成像元件，其为具轴对称结构的光学系统且具有一特定球差，配置以根据该原始影像或该处理后影像于一投影成像面产生一具有景深扩展的影像。

为了实现上述目的，本发明还提供一种景深扩展的影像处理方法，其特征在于，包含下列步骤：

根据一原始影像及一光学成像元件的点扩散函数或利用滤波器运算元对原始影像进行褶积计算产生一预处理影像；

根据该预处理影像执行一数值平移程序以产生一数值平移影像；以及

根据该数值平移影像执行一动态范围调整程序以产生一处理后影像。

附图说明

图1例示一本发明的一实施例的景深扩展的投影系统；

图2A显示本发明的一实施例的一点扩散函数的三维分布；

图2B显示本发明的一实施例的另一点扩散函数的三维分布；

图3A显示本发明的一实施例的一投影出的影像；

图3B显示本发明的一实施例的另一投影出的影像；

图4A显示本发明的一实施例的再一点扩散函数的三维分布；

图4B显示本发明的一实施例的再一点扩散函数的三维分布；

图5A显示本发明的一实施例的再一投影出的影像；

图5B显示本发明的一实施例的再一投影出的影像；

图6例示本发明的一实施例的一景深扩展的影像处理方法的流程图；

图7显示本发明的一实施例的再一点扩散函数的三维分布；

图8显示本发明的一实施例的再一投影出的影像；以及

图9例示本发明的一实施例的另一景深扩展的投影系统。

其中，附图标记：

100、900    景深扩展的投影系统

101、901    光源装置

102、902    影像输入元件

103、903    光学成像元件

104、904    投影成像面

905         影像处理模块

11、91      光源

12、92      集光透镜

601-606     步骤

具体实施方式

本发明在此所探讨的方向为一种景深扩展的投影系统及影像处理方法。为了能彻底地了解本发明，将在下列的描述中提出详尽的步骤及组成。显然地，本发明的施行并未限定于相关领域的技艺者所熟习的特殊细节。另一方面，众所周知的组成或步骤并未描述于细节中，以避免造成本发明不必要的限制。本发明的较佳实施例会详细描述如下，然而除了这些详细描述之外，本发明还可以广泛地施行在其它的实施例中，且本发明的范围不受限定，其以之后的专利范围为准。