[发明专利]用于更丰富颜色采样的全光子孔径视图滑移

说明书

一种用于使用全光相机生成具有丰富色彩获取的的多个图像的系统和方法，所述全光相机具有设置微透镜阵列前面的主透镜、镶嵌滤色器阵列和图像传感器，特征在于，其包括：使用设置在所述主透镜和所述微透镜阵列之间的电控双折射介质的普通状态捕获第一图像集合，所述普通状态为每个像素提供普通光线；使用所述电控双折射介质的异常状态捕获第二图像集合，所述异常状态将来自所述主透镜的光分成普通光线和异常光线，分别照射在不同颜色的两个相邻像素上，所述异常光线被移位通过所述图像传感器上的一个像素的距离；从关于所述第一图像集合的信息中执行关于所述第二图像集合的信息的加权扣除；从所述加权扣除和所述第一图像集合生成具有丰富颜色信息的最终图像集合。

技术领域

本公开内容总体上涉及数字图像处理，具体而言，涉及使用去马赛克的全光成像技术。

背景技术

该部分旨在向读者介绍本领域的各个方面，其可以与下面描述和/或要求保护的本发明的各个方面相关。相信该讨论有助于为读者提供背景信息以便于更好的理解。因此，应该理解，这些陈述应该从这个角度来阅读，而不是承认是现有技术。

捕获场景的光场一直是计算摄影领域所感兴趣的。然而，最近发布的手持式全光相机已经将光场成像的潜力引入了大众市场。全光相机使用微透镜阵列，该微透镜阵列位于主透镜的成像平面中并且在光传感器阵列之前，其上投射一个微图像(也称为子图像)。通过在主透镜和传感器之间放置微透镜阵列，全光相机捕获进入相机的光束的方向，以及它们的位置、强度和颜色。然后对捕获的数据进行解复用，以从场景上的略微不同的视点提供水平和垂直对齐的视图的矩阵。因此，每个微图像描绘了捕获的场景的区域，并且与该微图像相关联的每个像素从主透镜出射光瞳上的特定子孔径位置的视点示出了该特定区域。然后获得场景的原始图像，作为从光传感器阵列的各个部分获取的所有微图像的总和的结果。

借助光场，出现了许多自然应用，例如深度估计或后期捕捉重新聚焦。原始数据转换很复杂，涉及需要解决的几个问题。一个这样的问题是准确的颜色转换。去马赛克处理目的是从用马赛克镶嵌的捕获原始数据中恢复场景的颜色内容。不幸的是，存在许多干扰全色图像重构的实际问题。执行几何操作时会出现另一个问题。这些操作经常造成由于插值颜色值的计算不良而导致的错误。这些问题和其他问题会影响完全恢复和颜色转换，例如通过去马赛克处理解决的问题。因此，需要能够使用捕获的原始数据提供更好的颜色恢复的改进技术。

发明内容

一种用于使用全光相机生成不同颜色强度和特性的多个图像的系统和方法，所述全光相机具有设置在具有多个孔径的微透镜阵列前面的主透镜。在一个实施例中，该方法包括使用电光偏振调制器的第一状态捕获第一图像集合，以及使用电光偏振调制器的第二状态捕获第二图像集合。调制器设置在所述主透镜和具有多个孔径的透镜阵列之间。随后，从关于第一集合的信息中扣除关于第二图像集合的信息。在扣除之后生成最终图像集合，使得最终图像集合具有增强的颜色强度和特性。

在另一个实施例中，提供了一种用于生成不同颜色强度和特性的多个图像的系统，包括设置在与多个孔径相关联的微透镜阵列前面的主透镜和设置在微透镜和透镜阵列之间的电控电光调制器。电光调制器在第一状态和施加电压时的第二状态之间运行。提供了用于使用电光偏振调制器的所述第一状态捕获第一图像集合的模块和用于使用电光偏振调制器的第二状态捕获第二图像集合的模块。还提供了处理器，被配置为从关于第一捕获图像集合的信息中扣除关于第二图像集合的信息，以创建具有增强的颜色强度和特性的最终图像集合。

通过本公开内容的技术实现了额外的特征和优点。本文详细描述了本发明的其他实施例和方面，并将其视为要求保护的发明的一部分。为了更好地理解本发明的优点和特征，请参考说明书和附图。

附图说明

参考附图，通过以下绝非限制性的实施例和执行示例将更好地理解和说明本公开内容，附图中：

图1是示出在去马赛克处理中使用的滤色器阵列(CFA)的方框图。

图2A是用滤色器阵列(CFA)图案捕获的图像和微透镜阵列的图示；