[发明专利]一种零串扰的聚焦型光场相机F#匹配方法

说明书

本申请提供一种零串扰的聚焦型光场相机F#匹配方法，包括根据中间像面与微透镜阵列之间的位置关系，判断聚焦型光场相机的结构形式，所述中间相面为主物镜所成的像；分别求解中间像面位于不同结构下的半像高；根据所述半像高分别求解所述中间像面处于不同结构时的主物镜口径；根据所述半像高与所述主物镜口径分别求解聚焦型光场相机在不同结构下的F#；根据所述F#求解主物镜与微透镜阵列之间的F#匹配关系；本申请的方法，避免了在成像的过程中发生串扰或者空像素的情况，使得探测器所成的像可以紧密相邻。

技术领域

本申请涉及计算成像技术领域，尤其涉及一种零串扰的聚焦型光场相机F#匹配方法。

背景技术

光场成像技术是集前端光学系统与后端信息处理为一体的计算成像技术，可成像后进行重聚焦，并且一次曝光就可同时获取目标的位置信息和方向信息，为后续的场景解译提供了数据基础，对航空航天、自动驾驶等领域具有重要意义；公布号为CN106464789A的专利文献公开了一种混合全光相机；公布号为CN112235508A的专利公开了一种光场相机系统的参数设计方法。

微透镜用于对中间相面进行二次采样，在探测器平面上形成若干孔径图像，若微透镜单元的成像范围大于其空间尺寸，则子图像互相叠加，产生串扰；若微透镜单元的成像范围小于其空间尺寸，则子图像之间会产生空像素，造成探测器资源的浪费；为方便理解，此处举例子进行说明一下，串扰情况与空像素情况发生在两个微透镜之间，若第一个微透镜形成第一个“十”字，第二个微透镜形成第二个“十”字；若第一个“十”字与第二个“十”字有一部分重合，则产生了串扰的情况；若若第一个“十”字与第二个“十”字之间的距离过大，则产生了空像素的情况。

发明内容

本申请的目的是针对以上问题，提供一种零串扰的聚焦型光场相机F#匹配方法。

本申请提供一种零串扰的聚焦型光场相机F#匹配方法，包括：

根据中间像面与微透镜阵列之间的位置关系，判断聚焦型光场相机的结构形式，所述中间相面为主物镜所成的像；

分别求解中间像面位于不同结构下的半像高；

根据所述半像高分别求解所述中间像面处于不同结构时的主物镜口径；

根据所述半像高与所述主物镜口径分别求解聚焦型光场相机在不同结构下的F#；

根据所述F#求解主物镜与微透镜阵列之间的F#匹配关系。

根据本申请实施例提供的技术方案，所述聚焦型光场相机的结构形式有两种，当中间像面位于探测器之前时为开普勒结构；当中间像面位于探测器之后时为伽利略结构。

根据本申请实施例提供的技术方案，当所述聚焦型光场相机的结构形式为开普勒结构时，所求得的半像高为第一半像高，所述第一半像高的求解公式如下：

式中：y₁代表第一半像高；

a代表中间像面到微透镜阵列之间的距离；

d代表微透镜的口径；

B代表微透镜阵列到探测器之间的距离。

当所述聚焦型光场相机的结构形式为伽利略结构时，所求得的半像高为第二半像高，所述第二半像高的求解公式如下：

式中：y₂代表第二半像高。

根据本申请实施例提供的技术方案，当所述聚焦型光场相机处于开普勒结构时，根据所述第一半像高y₁求解的主物镜口径为第一主物镜口径D₁，求解公式如下，求解公式如下：