專利名稱：光場相機(jī)圖像、文件和配置數(shù)據(jù)以及對其進(jìn)行使用、存儲和傳遞的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
背景技術(shù)：
一方面，除其他內(nèi)容外，本發(fā)明涉及采集光場數(shù)據(jù)(如具體實(shí)施方式
中的定義)或信息的光場數(shù)據(jù)采集裝置(依舊如具體實(shí)施方式
中的定義，例如光場相機(jī))、與這種裝置有關(guān)的后處理系統(tǒng)和使用這種相機(jī)和系統(tǒng)的方法。另一方面，本發(fā)明涉及獲取、導(dǎo)出、計(jì)算、估計(jì)、確定、存儲和/或記錄對由此捕獲或采集的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行后處理所使用的光場數(shù)據(jù)采集裝置的一個或一個以上的特性、參數(shù)和/或配置。又一方面，本發(fā)明涉及提供或傳遞(i) 這種特性、參數(shù)和/或配置和/或(ii)代表產(chǎn)生、導(dǎo)出、計(jì)算、估計(jì)和/或確定圖像數(shù)據(jù)采集裝置的光學(xué)和/或幾何模型(例如，與某些采集的光場數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)的圖像數(shù)據(jù)采集裝置的光學(xué)和/或幾何模型)和/或在其中使用的信息。特別地，光場相機(jī)的這種特性、參數(shù)和/ 或配置便于這種相機(jī)和/或系統(tǒng)產(chǎn)生、操作和/或編輯例如場景的光場數(shù)據(jù)(例如，在最初采集或記錄光場數(shù)據(jù)和/或信息之后，調(diào)整、選擇、限定和/或重新限定焦點(diǎn)和/或場深)。 (參見，例如，公開號為2007/0252074的美國專利申請和要求其優(yōu)先權(quán)的臨時申請(即，序列號為60/615，179和60/647，492的臨時申請)和Ren Ng在斯坦福大學(xué)的題為"Digital Light Field Photography(數(shù)字光場照相)”的博士論文，這些內(nèi)容通過引用整體合并在本文中，和圖IA和IB中的光場相機(jī)的框圖說明)。在一個實(shí)施例中，光場數(shù)據(jù)采集裝置的特性、參數(shù)和/或配置可以提供代表圖像數(shù)據(jù)采集裝置(其可包括相機(jī)光學(xué)器件(例如，任意種類或類型的一個或更多透鏡)、成像傳感器以獲取和/或采集光場數(shù)據(jù)或信息以及圖像數(shù)據(jù)采集裝置的元件之間的相對距離的光學(xué)和/或幾何模型的信息)。通過這種方式，后處理電路(例如，布置在或集成在圖像數(shù)據(jù)采集裝置內(nèi)的電路(參見圖1B)或在圖像數(shù)據(jù)采集裝置外部的后處理電路(參見圖 1C))可以獲取、接收、采集和/或確定光場數(shù)據(jù)采集裝置的這種特性、參數(shù)和/或配置，并且可以確定、解析和/或解釋與成像傳感器關(guān)聯(lián)的一個、一些或所有成像傳感器像素值對應(yīng)的光線幾何以產(chǎn)生、操作和/或編輯例如場景的圖像數(shù)據(jù)和/或信息(例如，在最初采集和 /或記錄圖像數(shù)據(jù)和/或信息之顯，調(diào)整、選擇、限定和/或重新限定焦距和/或場深)。可以在利用采集裝置(例如，光場相機(jī))的成像傳感器收集或采集光場數(shù)據(jù)之前、 期間和/或之后獲取、確定和/或記錄代表光場數(shù)據(jù)采集裝置特性、參數(shù)和/或配置的數(shù)據(jù) (下文中統(tǒng)稱為“配置數(shù)據(jù)”)。這種配置數(shù)據(jù)可以與關(guān)聯(lián)的光場數(shù)據(jù)存儲在相同的數(shù)據(jù)文件中和/或以相同的文件格式存儲，或者與關(guān)聯(lián)的光場數(shù)據(jù)存儲在不同的數(shù)據(jù)文件中和/ 或以不同的文件格式存儲。在某些實(shí)施例中，配置數(shù)據(jù)文件與每個包含光場數(shù)據(jù)的多個文件關(guān)聯(lián)。在后處理“脫離相機(jī)”執(zhí)行或在與光場數(shù)據(jù)采集裝置分離的裝置或系統(tǒng)中執(zhí)行的情況下，這種配置數(shù)據(jù)可以與圖像數(shù)據(jù)一起或分別發(fā)送、提供和/或傳遞給外部后處理系統(tǒng)。(參見，例如，圖1C)。事實(shí)上，該數(shù)據(jù)可以與包含光場數(shù)據(jù)的電子數(shù)據(jù)文件串行或并行發(fā)送。特別地，光場數(shù)據(jù)采集裝置的特性為用戶提供計(jì)算聚焦在深度范圍內(nèi)的圖像的能力，所述深度范圍對應(yīng)于數(shù)據(jù)采集期間光場傳感器(其可包括微透鏡陣列和照片傳感器陣列)所在的物理平面周圍的虛擬圖像平面的范圍。參考圖2A，該聚焦范圍對應(yīng)于物理光場傳感器平面周圍的(虛擬)圖像平面深度距離ε的范圍。在圖2Α中·透鏡平面可以表述為透鏡的主平面；在說明圖中使用透鏡的薄透鏡規(guī)格是有利的，但是這些發(fā)明適用于任意透鏡配置和/或系統(tǒng)；·遠(yuǎn)焦平面可以表述為與外界可以使用光場的后圖像數(shù)據(jù)采集聚焦技術(shù)集中在預(yù)定焦點(diǎn)上(例如，清晰地集中在焦點(diǎn)上)的最遠(yuǎn)物體光學(xué)共軛(conjugate to)的虛擬平·焦平面可以表述成通過光學(xué)器件將從光學(xué)無限遠(yuǎn)的距離發(fā)散的光線最清晰地集中在焦點(diǎn)上的平面；·光場傳感器平面可以表述為光場傳感器中微透鏡陣列(例如，微透鏡陣列和圖像傳感器部件)的主平面實(shí)際所在的數(shù)據(jù)采集裝置中的平面；·近焦平面可以描述成與外界可以通過光場的軟件聚焦技術(shù)清晰集中在焦點(diǎn)上的最近物體光學(xué)共軛的虛擬平面；· ν等于透鏡平面和光場傳感器平面之間的距離；并且· ε工和ε 2等于自感光之后(也就是在采集圖像數(shù)據(jù)D可清晰聚焦的光場傳感器平面的最大距離。繼續(xù)參考圖2Α，“外界”或光場數(shù)據(jù)采集裝置外的任何事物圖示位于透鏡平面的左側(cè)，而內(nèi)部裝置圖示位于透鏡平面的右側(cè)。值得注意的是，圖2Α并非按比例繪制；事實(shí)上， S1JP ￡2通常小于￥(例如，S1CO. 01*ν，而 ε2<0. 01*ν)。如本文所公開的，盡管本發(fā)明(采集或獲取可重新聚焦的數(shù)據(jù)或信息和/或采集、 產(chǎn)生、操作和/或編輯這種可重新聚焦的圖像數(shù)據(jù)的過程和/或方法)通常是在光場數(shù)據(jù)采集裝置的背景下進(jìn)行描述，但是本發(fā)明適用于其他系統(tǒng)、裝置、采集、產(chǎn)生、操作和/或編輯可重新聚焦的圖像數(shù)據(jù)的過程和/或方法。在這一點(diǎn)上，可重新聚焦的圖像數(shù)據(jù)是可以在采集或記錄數(shù)據(jù)或信息之后可以聚焦和/或重新聚焦的圖像數(shù)據(jù)或信息，無論這些數(shù)據(jù)或信息是如何采集或獲取的。例如，在一個實(shí)施例中，可以重新聚焦的圖像數(shù)據(jù)或信息是， 例如，通過光場數(shù)據(jù)采集裝置采集或獲取的光場數(shù)據(jù)或信息。特別地，如以下的詳細(xì)討論，產(chǎn)生、操作和/或編輯光場數(shù)據(jù)或信息的技術(shù)可以通過光場數(shù)據(jù)采集裝置上/中的電路和技術(shù)和/或外部后處理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。重要的是，本發(fā)明并不局限于任何單一的方面，也不局限于任何單一的實(shí)施例，也不局限于這些方面和/或?qū)嵤├娜我饨M合和/或置換。而且，可以單獨(dú)使用本發(fā)明的每個方面和/或?qū)嵤├蛘吲c一個或更多其他方面和/或其實(shí)施例結(jié)合使用。為了簡明的目的，本文將不會分別討論和/或圖示這些置換和組合。

發(fā)明內(nèi)容
本文描述并圖解了多個發(fā)明。本發(fā)明并不局限于任何單一的方面，也不局限于其實(shí)施例，也不局限于這些方面和/或?qū)嵤├娜我饨M合和/或置換。而且，可以單獨(dú)使用本發(fā)明的每個方面和/或?qū)嵤├蛘吲c本發(fā)明的一個或更多其他方面和/或?qū)嵤├Y(jié)合使用。為了簡明的目的，本文將不會單獨(dú)討論這些置換和組合中的許多置換和組合。第一主要方面，本發(fā)明的某些內(nèi)容涉及產(chǎn)生與場景對應(yīng)的圖像數(shù)據(jù)的方法，該方法包括(a)采集代表來自所述場景的光場的光場數(shù)據(jù)，其中利用數(shù)據(jù)采集裝置來采集所述光場數(shù)據(jù)；(b)采集代表光線如何通過所述數(shù)據(jù)采集裝置進(jìn)行光學(xué)傳播的配置數(shù)據(jù)；(C) 使用光場數(shù)據(jù)和配置數(shù)據(jù)產(chǎn)生第一圖像數(shù)據(jù)，其中第一圖像數(shù)據(jù)包括與光場數(shù)據(jù)的焦點(diǎn)或焦深不同的焦點(diǎn)或焦深；(e)產(chǎn)生第一電子數(shù)據(jù)文件，包括(1)第一圖像數(shù)據(jù)，( 光場數(shù)據(jù)，和( 配置數(shù)據(jù)；和(f)輸出第一電子數(shù)據(jù)文件(例如，輸出到存儲器、處理電路、標(biāo)準(zhǔn)顯示機(jī)械裝置(如打印機(jī)或顯示器))。在一個實(shí)施例中，產(chǎn)生第一電子數(shù)據(jù)文件還包括以標(biāo)準(zhǔn)圖像格式排列第一電子數(shù)據(jù)文件的第一圖像數(shù)據(jù)(例如，JPEG、EXIF、BMP、PNG、PDF、TIFF和/或HD Photo數(shù)據(jù)格式)。在另一實(shí)施例中，產(chǎn)生第一電子數(shù)據(jù)文件還包括交織、串連、水印標(biāo)記、編碼、多元化和/或網(wǎng)格化第一圖像數(shù)據(jù)和光場數(shù)據(jù)。事實(shí)上，產(chǎn)生第一電子數(shù)據(jù)文件還可包括產(chǎn)生第一電子數(shù)據(jù)文件的數(shù)據(jù)頭，其中該數(shù)據(jù)頭包括配置數(shù)據(jù)。本發(fā)明此方面的方法還可包括(g)讀取第一電子數(shù)據(jù)文件；(h)顯示第一圖像數(shù)據(jù)；(i)接收用戶輸入；(j)響應(yīng)于用戶輸入，利用(1)電子數(shù)據(jù)文件的光場數(shù)據(jù)和(2)配置數(shù)據(jù)產(chǎn)生第二圖像數(shù)據(jù)，其中第二圖像數(shù)據(jù)與第一圖像數(shù)據(jù)不同；(k)產(chǎn)生第二電子數(shù)據(jù)文件，包括(1)第二圖像數(shù)據(jù)，(2)光場數(shù)據(jù)，和C3)配置數(shù)據(jù)；以及(I)輸出第二電子數(shù)據(jù)文件(例如，輸出到存儲器、處理電路、標(biāo)準(zhǔn)顯示機(jī)械裝置(如打印機(jī)或顯示器))。第二圖像數(shù)據(jù)可包括與第一圖像數(shù)據(jù)的焦點(diǎn)或焦深不同的焦點(diǎn)或焦深。而且，第二圖像數(shù)據(jù)可以以標(biāo)準(zhǔn)圖像格式進(jìn)行排列。特別地，產(chǎn)生第二電子數(shù)據(jù)文件還可包括交織、 串連、水印標(biāo)記、編碼、多元化和/或網(wǎng)格化第二圖像數(shù)據(jù)和光場數(shù)據(jù)。本發(fā)明此方面的方法可以進(jìn)一步包括壓縮光場數(shù)據(jù)以產(chǎn)生壓縮的光場數(shù)據(jù)，其中第一電子數(shù)據(jù)文件的光場數(shù)據(jù)是該壓縮的光場數(shù)據(jù)。在另一實(shí)施例中，該方法可以進(jìn)一步包括(g)讀取第一電子數(shù)據(jù)文件；(h)顯示第一圖像數(shù)據(jù)；(i)接收用戶輸入；(j)響應(yīng)于用戶輸入，利用(1)電子數(shù)據(jù)文件的光場數(shù)據(jù)和( 配置數(shù)據(jù)產(chǎn)生第二圖像數(shù)據(jù)，其中第二圖像數(shù)據(jù)與第一圖像數(shù)據(jù)不同；(k)產(chǎn)生包括第二圖像數(shù)據(jù)的第二電子數(shù)據(jù)文件；和(I)輸出第二電子數(shù)據(jù)文件。在一個實(shí)施例中，采集配置數(shù)據(jù)包括采集N位鍵；并且該方法進(jìn)一步包括通過將該N位鍵與預(yù)先確定的光學(xué)模型數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)來確定光學(xué)模型數(shù)據(jù)，并且其中產(chǎn)生第一圖像數(shù)據(jù)包括利用光場數(shù)據(jù)和光學(xué)幾何數(shù)據(jù)產(chǎn)生第一圖像數(shù)據(jù)。配置數(shù)據(jù)可包括代表孔徑函數(shù)或出瞳的數(shù)據(jù)，其中孔徑函數(shù)或出瞳與光場數(shù)據(jù)的采集關(guān)聯(lián)。除此之外，或代替性地，配置數(shù)據(jù)可包括代表從數(shù)據(jù)采集裝置捕獲的2D陣列像素值上的二維位置到來自場景的光場的四維參數(shù)化的映射的數(shù)據(jù)。另一主要方面，本發(fā)明的某些內(nèi)容涉及一種產(chǎn)生場景的圖像的系統(tǒng)，其包括讀取電路，用于讀取存儲在存儲器中的第一電子數(shù)據(jù)文件，其中第一電子數(shù)據(jù)文件包括(i)第一圖像數(shù)據(jù)，(ii)代表來自場景的光場的光場數(shù)據(jù)，和(iii)代表光線如何通過光場數(shù)據(jù)采集裝置進(jìn)行光學(xué)傳播的配置數(shù)據(jù)。系統(tǒng)進(jìn)一步包括顯示裝置、用戶接口和處理電路，顯示裝置用于利用第一圖像數(shù)據(jù)視覺輸出圖像，用戶接口用于接收用戶輸入，處理電路連接到讀電路、顯示裝置和用戶接口，用于(i)利用配置數(shù)據(jù)確定光學(xué)模型數(shù)據(jù)，其中光學(xué)模型數(shù)據(jù)代表光場數(shù)據(jù)采集裝置的光學(xué)模型，(ii)響應(yīng)于所述用戶輸入，利用光場數(shù)據(jù)和光學(xué)模型數(shù)據(jù)產(chǎn)生第二圖像數(shù)據(jù)，其中第二圖像數(shù)據(jù)包括與第一圖像數(shù)據(jù)的焦點(diǎn)或焦深不同的焦點(diǎn)或焦深，和(iii)產(chǎn)生包括第二圖像數(shù)據(jù)的第二電子數(shù)據(jù)文件。這方面的系統(tǒng)還包括連接到處理電路的寫電路，用于向存儲器寫入第二電子數(shù)據(jù)文件。在一個實(shí)施例中，第二電子數(shù)據(jù)文件還包括(i)代表場景的光場的光場數(shù)據(jù)，和 (ii)配置數(shù)據(jù)和/或光學(xué)模型數(shù)據(jù)。配置數(shù)據(jù)可包括代表孔徑函數(shù)或出瞳的數(shù)據(jù)，其中孔徑函數(shù)或出瞳與采集光場數(shù)據(jù)的光場數(shù)據(jù)采集裝置關(guān)聯(lián)。處理電路可通過交織、串連、水印標(biāo)記、編碼、多元化和/或網(wǎng)格化第二圖像數(shù)據(jù)和光場數(shù)據(jù)產(chǎn)生第二電子數(shù)據(jù)文件。除此之外，或代替性地，第二電子數(shù)據(jù)文件包括數(shù)據(jù)頭，或者處理電路可產(chǎn)生第二電子數(shù)據(jù)文件的數(shù)據(jù)頭，其中數(shù)據(jù)頭包括配置數(shù)據(jù)和/或光學(xué)模型數(shù)據(jù)。事實(shí)上，處理電路可通過壓縮光場數(shù)據(jù)以產(chǎn)生壓縮的光場數(shù)據(jù)產(chǎn)生第一電子數(shù)據(jù)文件，并且其中第二電子數(shù)據(jù)文件的光場數(shù)據(jù)是該壓縮的光場數(shù)據(jù)。在一個實(shí)施例中，處理電路以標(biāo)準(zhǔn)圖像格式排列第一圖像數(shù)據(jù)和/或第二電子數(shù)據(jù)文件的第二圖像數(shù)據(jù)(例如，JPEG、EXIF、BMP、PNG、PDF、TIFF和/或HD Photo數(shù)據(jù)格式)O在一個實(shí)施例中，第一電子數(shù)據(jù)文件的配置數(shù)據(jù)包括N位鍵，其中處理電路通過將N位鍵與多個不同的、預(yù)先確定的光學(xué)模型數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)來確定光學(xué)模型數(shù)據(jù)。另一個主要方面，本發(fā)明的某些內(nèi)容涉及采集場景的光場圖像數(shù)據(jù)的光場采集裝置，包括光學(xué)器件、光場傳感器、用戶接口和處理電路，光場傳感器位于光學(xué)器件的光學(xué)路徑中，用于采集光場圖像數(shù)據(jù)，用戶接口用于接收用戶輸入，其中，響應(yīng)于用戶輸入，光場傳感器采集場景的光場圖像數(shù)據(jù)，處理電路連接到光場傳感器和用戶接口以產(chǎn)生和輸出電子數(shù)據(jù)文件，處理電路用于(a)確定代表光線如何穿過所述光學(xué)器件和光場傳感器進(jìn)行光學(xué)傳播的配置數(shù)據(jù)，和(b)產(chǎn)生和輸出電子數(shù)據(jù)文件，其中電子數(shù)據(jù)文件包括(i)圖像數(shù)據(jù) (其可以以標(biāo)準(zhǔn)圖像格式排列)，(ii)代表場景的光場的光場數(shù)據(jù)，和(iii)配置數(shù)據(jù)(例如，(1)代表光場采集裝置的孔徑函數(shù)或出瞳的數(shù)據(jù)和/或( 代表從捕獲的2D陣列像素值上的二維位置到來自場景的光場的四維參數(shù)化的映射的數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù))。本發(fā)明此方面的光場采集裝置還包括連接到處理電路的存儲器，其用于在其中存儲電子數(shù)據(jù)文件。在一個實(shí)施例中，處理電路通過交織、串連、水印標(biāo)記、編碼、多元化和/或網(wǎng)格化圖像數(shù)據(jù)和光場數(shù)據(jù)產(chǎn)生電子數(shù)據(jù)文件。在另一實(shí)施例中，處理電路通過形成數(shù)據(jù)頭產(chǎn)生電子數(shù)據(jù)文件，其中數(shù)據(jù)頭包含配置數(shù)據(jù)。事實(shí)上，在另一實(shí)施例中，處理電路通過壓縮光場數(shù)據(jù)以產(chǎn)生壓縮的光場數(shù)據(jù)產(chǎn)生電子數(shù)據(jù)文件，并且其中電子數(shù)據(jù)文件的光場數(shù)據(jù)是該壓縮的光場數(shù)據(jù)。電子數(shù)據(jù)文件的配置數(shù)據(jù)可包括代表預(yù)先確定的光學(xué)模型數(shù)據(jù)的N位鍵。在另一實(shí)施例中，處理電路可以產(chǎn)生電子數(shù)據(jù)文件的數(shù)據(jù)頭，其中該數(shù)據(jù)頭包括配置數(shù)據(jù)和/或光學(xué)模型數(shù)據(jù)。此外，本文描述并圖示了多個發(fā)明以及這些發(fā)明的多個方面。此部分發(fā)明內(nèi)容并未窮舉本發(fā)明的范圍。事實(shí)上，此部分發(fā)明內(nèi)容并不能反映本申請或其延續(xù)/分案申請中權(quán)利要求所保護(hù)的發(fā)明或使其相互關(guān)聯(lián)。而且，此部分發(fā)明內(nèi)容并非為了限制本發(fā)明或權(quán)利要求(無論是當(dāng)前提出的權(quán)利要求還是分案/延續(xù)申請的權(quán)利要求)，并且不應(yīng)當(dāng)以這種方式來解釋。盡管此部分發(fā)明內(nèi)容中描述和/或略述了某些實(shí)施例，但是應(yīng)當(dāng)理解本發(fā)明并不受限于這些實(shí)施例、描述和/ 或略述，權(quán)利要求也不受此方式的限制(也不應(yīng)當(dāng)解釋為受此部分發(fā)明內(nèi)容的限制)。事實(shí)上，根據(jù)以下說明、圖示和權(quán)利要求，與此部分發(fā)明內(nèi)容中提出的方面、發(fā)明和實(shí)施例不同和/或類似的很多其他方面、發(fā)明和實(shí)施例將是顯而易見的。此外，盡管在此部分發(fā)明內(nèi)容中已經(jīng)描述了各種特征、屬性和優(yōu)點(diǎn)，并且根據(jù)此部分發(fā)明內(nèi)容，這些特征、 屬性和優(yōu)點(diǎn)是顯著的，但是應(yīng)當(dāng)理解在本發(fā)明的一個、一些或所有實(shí)施例中，這些特征、屬性和優(yōu)點(diǎn)并非必須的，并且事實(shí)上，這些特征、屬性和優(yōu)點(diǎn)可以不存在于本發(fā)明的任意實(shí)施例中。


在以下詳細(xì)說明中，將參考附圖進(jìn)行說明。這些附圖顯示本發(fā)明的不同方面，并且不同附圖中以類似的方式標(biāo)注了圖示類似的結(jié)構(gòu)、組件、原料和/或元件的適當(dāng)參考數(shù)字。 應(yīng)當(dāng)理解除了那些明確顯示的以外，這些結(jié)構(gòu)、組件、原料和/或元件的各種組合都將屬于并且處于本發(fā)明的范圍內(nèi)。而且，本文描述并圖解了多個發(fā)明。本發(fā)明并不局限于任何單一的方面，也不局限于其實(shí)施例，也不局限于這些方面和/或?qū)嵤├娜我饨M合和/或置換。而且，可以單獨(dú)使用本發(fā)明的每個方面和/或?qū)嵤├蛘吲c本發(fā)明的一個或更多其他方面和/或?qū)嵤├Y(jié)合使用。為了簡明的目的，本文將不會分別討論和/或圖示這些置換和組合。圖IA是示例性光場數(shù)據(jù)采集裝置的示意框圖；圖IB是其中包括集成的后處理電路等組件的示例性光場數(shù)據(jù)采集裝置的示意框圖；圖IC和IF是包括光場數(shù)據(jù)采集裝置和后處理電路的示例性光場數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的示意框圖；圖ID是包括存儲器(集成在其中)以存儲光場數(shù)據(jù)的示例性光場數(shù)據(jù)采集裝置的示意框圖；圖IE是其中包括集成的后處理電路和存儲器等組件的示例性光場數(shù)據(jù)采集裝置的示意框圖；圖IG是包括光學(xué)器件、編碼的孔徑和傳感器(以記錄、采集、采樣和/或捕獲光場數(shù)據(jù))等組件的示例性光場數(shù)據(jù)采集裝置(包括集成在其中的存儲器)的框圖；圖IH是包括多個光學(xué)器件和傳感器(以記錄、采集、采樣和/或捕獲光場數(shù)據(jù))
9等組件的示例性光場數(shù)據(jù)采集裝置(包括集成在其中的存儲器)的示意框圖；圖2A是包括如遠(yuǎn)焦面、物理光場傳感器平面和近焦(close-focus)平面等特定焦平面的示例性光場數(shù)據(jù)采集裝置的某些光學(xué)特性的原理示意圖；圖2B是根據(jù)本發(fā)明的某些實(shí)施例的至少某些方面和/或可實(shí)施本發(fā)明的某些實(shí)施例的某些方面的除其他事項(xiàng)外包括微透鏡陣列和成像傳感器的示例性光場傳感器的原理示意圖，所述微透鏡陣列和成像傳感器可以由微透鏡陣列的焦距分離(或基本分離)；圖2C是根據(jù)本發(fā)明的某些實(shí)施例的至少某些方面和/或可以實(shí)施本發(fā)明的某些實(shí)施例的某些方面的光場傳感器平面的原理示意圖，該光場傳感器平面可以布置在微透鏡陣列的主平面；圖2D是根據(jù)本發(fā)明的某些實(shí)施例的至少某些方面和/或可以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的某些實(shí)施例的某些方面的示例性光場傳感器體系結(jié)構(gòu)的原理示意圖，除其他事項(xiàng)外，所述光場傳感器體系結(jié)構(gòu)包括主透鏡(代表光學(xué)器件)、微透鏡陣列和成像傳感器，該解說明兩個出射瞳孔位置，這兩個出射瞳孔位置提供或?qū)е峦渡涞男⊥哥R的中心在微透鏡陣列中的不同位置；特別地，相對與出瞳1對應(yīng)的位置，在與出瞳2對應(yīng)位置處定位出瞳導(dǎo)致較大的圓盤圖像投射到成像傳感器的表面上；圖3A是除其他事項(xiàng)外包括主透鏡(代表光學(xué)器件)、微透鏡陣列和成像傳感器的示例性光場傳感器體系結(jié)構(gòu)的原理示意圖，其中出射瞳孔記錄和/或存儲為單個數(shù)字，該數(shù)字是出射瞳孔的中心到微透鏡陣列(或者在替代實(shí)施例中與成像傳感器表面)的距離；圖;3B是除其他事項(xiàng)外包括主透鏡(代表光學(xué)器件)、微透鏡陣列和成像傳感器的示例性光場傳感器體系結(jié)構(gòu)的原理示意圖，其中出射瞳孔可以是三維空間中的位置(例如，出射瞳孔的中心)；圖3C是除其他事項(xiàng)外包括主透鏡(代表光學(xué)器件)、微透鏡陣列和成像傳感器的示例性光場傳感器體系結(jié)構(gòu)的原理示意圖，其中出射瞳孔可以是三維空間中的位置和形狀 (在圖示實(shí)施例中，出射瞳孔的中心的位置和具有指定半徑的圓盤)；圖4是來自外界的示例性光線穿過透鏡進(jìn)入光場采集裝置并撞擊到光場傳感器表面上的傳播過程的原理示意圖；其中對于進(jìn)入采集裝置的給定光線(3D位置和3D方向矢量表示)，后處理電路/系統(tǒng)可以通過“跟蹤”穿過光學(xué)器件的透鏡元件的光線并根據(jù)光線基于物理規(guī)律、給定的光學(xué)器件的每個透鏡元件的玻璃類型、曲率和厚度在穿過光學(xué)器件的每個元件時進(jìn)行物理折射和傳播的方式來計(jì)算或確定光線如何在采集裝置內(nèi)光學(xué)器件的最后透鏡元件和光場傳感器陣列的微透鏡陣列之間傳播；圖5圖示微透鏡陣列投射到成像傳感器表面上的一組小透鏡圓盤(或其部分)的放大視圖；特別地，投射的圓盤的位置、大小和形狀覆蓋在捕獲的圖像上；確定微透鏡圓盤的中心和大小可以基于本文詳述的關(guān)鍵的光學(xué)參數(shù)執(zhí)行；圖6圖示示例性成像傳感器(或其部分)的表面的放大圖，該圖突出/概述投射的微透鏡陣列的小透鏡圓盤的半徑、微透鏡陣列的小透鏡圓盤的鄰近中心之間的間距(節(jié)距)、X和Y平移偏移量和旋度；該示例性圖示中的X和Y偏移值是傳感器上的中心像素和中央投射的微透鏡圓盤的中心之間的空間距離；并且，鄰近圓盤中心之間的間距是投射的微透鏡陣列的節(jié)距。特別地，盡管圖中投射的圓盤的直徑與節(jié)距呈現(xiàn)近似相同的大小，但是數(shù)量是不同的并且用于區(qū)分的目的。
圖7A和7B是包括六角形網(wǎng)格(圖7A)和方形網(wǎng)格(圖7B)的微透鏡陣列的示例性網(wǎng)格體系結(jié)構(gòu)的示意框圖，其中結(jié)合以上網(wǎng)格突出/概述這種體系結(jié)構(gòu)的陣列的小透鏡的節(jié)距；圖8A-8C是包括六角形網(wǎng)格(圖8A)、方形網(wǎng)格(圖8B)和方形與八角形網(wǎng)格(圖 8C)的微透鏡陣列的示例性網(wǎng)格體系結(jié)構(gòu)的示意框圖；特別地，微透鏡陣列的圖案對于預(yù)定模型、系列或版本的光場數(shù)據(jù)采集裝置可以是固定的或者恒定的；圖9是(例如，光場傳感器的)傳感器陣列的傳感器像素的示意框圖，其中結(jié)合該框圖突出/概述這種體系機(jī)構(gòu)的傳感器陣列的像素的節(jié)距；傳感器的像素/傳感器的節(jié)距可以表述為鄰近傳感器像素的中心之間的距離，并且對于預(yù)定模型、系列或版本的光場數(shù)據(jù)采集裝置，這種節(jié)距可以是固定的或不變的；圖10是校準(zhǔn)光源、微透鏡陣列和圖像傳感器用以創(chuàng)建光點(diǎn)圖像或光的小圓盤圖像的原理示意圖；在該圖示實(shí)施例中，傳感器在微透鏡陣列已經(jīng)固定到傳感器后制造過程中的任意時間采樣校準(zhǔn)的光源的光線，其中所有光線與光場傳感器的表面垂直；圖11是產(chǎn)生的圖像的示例性圖示，其為微透鏡陣列向成像傳感器配準(zhǔn)提供光點(diǎn)網(wǎng)格或小圓盤圖像，微透鏡陣列中每個小透鏡對應(yīng)一個；配準(zhǔn)可以使用光點(diǎn)圖像或小圓盤 (例如，通過圖10和/或12的體系結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的)；X和Y偏移量是從記錄的圖像的中心到附近的(例如，最近的)光點(diǎn)/小圓盤圖像之間的距離，而旋度為一行光點(diǎn)確定的線和一行傳感器像素確定的線之間的角度差；圖12是孔徑、微透鏡陣列和圖像傳感器用于將微透鏡陣列向圖像傳感器配準(zhǔn)的原理示意圖，其中小的孔徑提供近似均勻的光源；當(dāng)采集裝置“光圈縮小”(Stop down)(即， 其光學(xué)透鏡孔徑的尺寸變小)為最小的可用孔徑時，可以自均勻或近似均勻的光場的完全或近似完全組裝的光場采集裝置捕獲圖像(例如，白墻)；值得注意的是，產(chǎn)生的圖像將是光點(diǎn)網(wǎng)格或小圓盤圖像，微透鏡陣列中每個小透鏡對應(yīng)一個；X和Y偏移量是從記錄的圖像的中心到附近的(例如，最近的)光點(diǎn)/小圓盤圖像之間的距離，而旋度為一行光點(diǎn)確定的線和一行傳感器像素確定的線之間的角度差(參見圖11)；圖13A和13B是除其他事項(xiàng)外包括傳感器(例如，線性或旋轉(zhuǎn)電位計(jì)、編碼器和/ 或壓電或MEMS(微機(jī)電系統(tǒng))變換器和/或圖像傳感器，如CCD(電荷耦合元件)或CMOS(互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體)_特別地，現(xiàn)在已知的或以后開發(fā)的任何傳感器均屬于本發(fā)明的范圍)的示例性光場數(shù)據(jù)采集裝置的示意框圖，所述傳感器用于感測、檢測和/或確定(i)采集裝置的透鏡系統(tǒng)的配置，和/或(ii)確定光場數(shù)據(jù)采集裝置的透鏡系統(tǒng)相對微透鏡陣列的出瞳或孔徑函數(shù)(例如，出瞳的大小和/或形狀和/或其他特性中的一個或更多特性 (相對微透鏡陣列))；特別地，傳感器可以用于本文描述和/或圖示的任何采集裝置，包括圖1A-1H中的采集裝置-為了簡潔的目的，將不在其中圖示說明這種傳感器；圖14A-14C是微透鏡陣列和圖像傳感器的原理示意圖，其突出小透鏡投射到微透鏡陣列上的光的圓盤；特別地，鄰近圓盤中心之間的間距是投射的微透鏡陣列的節(jié)距；每個投射的小透鏡圓盤的半徑可以認(rèn)為是小透鏡投射到微透鏡陣列中的光的圓盤的范圍，其中(i)投射的圓盤的大小可以小于圓盤之間的間距(圖14A)，(ii)投射的圓盤的大小接近與圓盤之間的間距(圖14B)相同，和(iii)投射的圓盤的大小可能大于圓盤之間的間距 (如 14C)；
圖15A和15B是根據(jù)本發(fā)明的某些實(shí)施例的至少某些方面和/或可實(shí)施本發(fā)明的某些實(shí)施例的某些方面的具有一組或更多組光場數(shù)據(jù)的示例性電子光場數(shù)據(jù)文件的示意框圖，其中光場數(shù)據(jù)文件的文件格式或結(jié)構(gòu)可以包括起始代碼和/或結(jié)束代碼以分別指示光場數(shù)據(jù)的開始和/或結(jié)束；特別地，電子數(shù)據(jù)文件格式或結(jié)構(gòu)可以具有包含元數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)頭部分，元數(shù)據(jù)可包括和/或由光場配置數(shù)據(jù)組成(參見圖15B)；圖15C是根據(jù)本發(fā)明的某些實(shí)施例的至少某些方面和/或可實(shí)施本發(fā)明的某些實(shí)施例的某些方面的具有光場配置數(shù)據(jù)的示例性電子文件的框圖，該電子文件與具有一組或更多組光場數(shù)據(jù)的一個或更多電子光場數(shù)據(jù)文件關(guān)聯(lián)；圖16A和16B是根據(jù)本發(fā)明的某些實(shí)施例的至少某些方面和/或可實(shí)施本發(fā)明的某些實(shí)施例的某些方面的與后處理電路通信的存儲器(除其他事項(xiàng)外，其可存儲具有一組或更多組光場數(shù)據(jù)的電子數(shù)據(jù)文件)的示意框圖，其中該存儲器可以與后處理電路分離或與其集成(分別參見圖16A和16B)；圖16C和16D是根據(jù)本發(fā)明的某些實(shí)施例的至少某些方面和/或可實(shí)施本發(fā)明的某些實(shí)施例的某些方面的示例性光場數(shù)據(jù)采集裝置的示意框圖，其中示例性光場數(shù)據(jù)采集裝置包括顯示器(標(biāo)準(zhǔn)顯示機(jī)械裝置)以允許用戶查看通過光場數(shù)據(jù)文件中的一組或更多組光場數(shù)據(jù)產(chǎn)生的圖像或視頻；圖16E和16F是根據(jù)本發(fā)明的某些實(shí)施例的至少某些方面和/或可實(shí)施本發(fā)明的某些實(shí)施例的某些方面的示例性光場數(shù)據(jù)采集裝置的示意框圖，其中光場數(shù)據(jù)采集裝置連接到包括外部顯示裝置的外部系統(tǒng)/裝置(例如，外部存儲裝置、視頻顯示裝置、打印機(jī)、記錄裝置和/或處理器電路)以允許用戶查看通過光場數(shù)據(jù)文件中的一組或更多組光場數(shù)據(jù)產(chǎn)生的圖像或視頻；這種外部裝置或電路可以便于例如包括光場圖像數(shù)據(jù)的電子數(shù)據(jù)文件、包括光場配置數(shù)據(jù)的電子文件和/或包括光場圖像數(shù)據(jù)與光場配置數(shù)據(jù)的組合的電子文件的存儲；圖16G是根據(jù)本發(fā)明的某些實(shí)施例的至少某些方面和/或可實(shí)施本發(fā)明的某些實(shí)施例的某些方面的與后處理電路通信的存儲器(其可存儲具有一組或更多組光場數(shù)據(jù)和/ 或光場配置數(shù)據(jù)的電子數(shù)據(jù)文件)的示意框圖，其中后處理電路包括寫電路和讀電路以與存儲器通信，還包括處理電路以實(shí)現(xiàn)例如光場處理，該光場處理包括在采集或記錄與光場數(shù)據(jù)對應(yīng)的圖像數(shù)據(jù)后產(chǎn)生、操作和/或編輯(例如，調(diào)整、選擇、限定和/或重新限定焦點(diǎn)和/或場深)該圖像數(shù)據(jù)；圖17A是根據(jù)本發(fā)明的某些實(shí)施例的至少某些方面和/或可實(shí)施本發(fā)明的某些實(shí)施例的某些方面的示例性電子數(shù)據(jù)文件的示意框圖，該電子數(shù)據(jù)文件具有圖像數(shù)據(jù)(代表圖像)和一組或更多組光場數(shù)據(jù)，其中圖像數(shù)據(jù)以具體實(shí)施方式
中所定義的標(biāo)準(zhǔn)圖像格式排列、組織和/或存儲；圖17B-17D是根據(jù)本發(fā)明的某些實(shí)施例的至少某些方面和/或可實(shí)施本發(fā)明的某些實(shí)施例的某些方面的示例性電子數(shù)據(jù)文件的示意框圖，該電子數(shù)據(jù)文件具有以標(biāo)準(zhǔn)圖像格式排列、組織和/或存儲的圖像數(shù)據(jù)(代表圖像)和一組或更多組光場數(shù)據(jù)；其中這種電子數(shù)據(jù)文件可包括具有元數(shù)據(jù)的一個或更多數(shù)據(jù)頭，該元數(shù)據(jù)包括例如一組或更多組光場配置數(shù)據(jù)；圖17E和17F是根據(jù)本發(fā)明的某些實(shí)施例的至少某些方面和/或可實(shí)施本發(fā)明的某些實(shí)施例的某些方面的示例性電子數(shù)據(jù)文件的示意框圖，該電子數(shù)據(jù)文件具有以標(biāo)準(zhǔn)圖像格式排列、組織和/或存儲的圖像數(shù)據(jù)(代表圖像)和一組或更多組“原始”圖像數(shù)據(jù)， 其中這種電子數(shù)據(jù)文件可包括具有元數(shù)據(jù)的一個或更多數(shù)據(jù)頭；圖18A-18E是根據(jù)本發(fā)明的某些實(shí)施例的至少某些方面和/或可實(shí)施本發(fā)明的某些實(shí)施例的某些方面的對具有數(shù)據(jù)(例如，一組或更多組光場數(shù)據(jù))的示例性電子數(shù)據(jù)文件進(jìn)行后處理的示例性處理流程，其中該示例性后處理流程可以與圖17A-17F的電子數(shù)據(jù)文件結(jié)合使用；圖19是根據(jù)本發(fā)明的某些實(shí)施例的至少某些方面和/或可實(shí)施本發(fā)明的某些實(shí)施例的某些方面的示例性電子數(shù)據(jù)文件結(jié)合對包含在其中的數(shù)據(jù)進(jìn)行后處理的示例性處理流程的示意框圖，其中這種電子數(shù)據(jù)文件包括以標(biāo)準(zhǔn)圖像格式排列、組織和/或存儲的圖像數(shù)據(jù)(代表圖像)和一組或更多組光場數(shù)據(jù)，并且該處理可以利用任何標(biāo)準(zhǔn)顯示機(jī)械裝置查看電子數(shù)據(jù)文件的標(biāo)準(zhǔn)圖像部分；特別地，這種電子文件可以包括具有元數(shù)據(jù)(其包括例如一組或更多組光場配置數(shù)據(jù))的一個或更多數(shù)據(jù)頭(未圖示)；而且，在處理流程中；和圖20是根據(jù)本發(fā)明的某些方面的例如光場數(shù)據(jù)采集裝置和/或后處理系統(tǒng)的示例性用戶接口的示意框圖；特別地，在一個實(shí)施例中，用戶接口可以包括輸出裝置/機(jī)械裝置(例如，顯示器和/或揚(yáng)聲器)和/或用戶輸入裝置/機(jī)械裝置(例如，按鈕、開關(guān)、觸摸屏、指示裝置(例如，鼠標(biāo)或軌跡球)和/或麥克風(fēng))以允許用戶和/或操作人員監(jiān)視、控制和/或編程光場數(shù)據(jù)采集裝置和/后處理電路/系統(tǒng)的操作。而且，本文描述并圖解了多個發(fā)明。本發(fā)明并不局限于任何單一的方面，也不局限于其實(shí)施例，也不局限于這些方面和/或?qū)嵤├娜我饨M合和/或置換?？梢詥为?dú)使用本發(fā)明的每個方面和/或?qū)嵤├蛘吲c本發(fā)明的一個或更多其他方面和/或?qū)嵤├Y(jié)合使用。 為了簡明的目的，本文不會分別討論這些組合和置換中的一些組合和置換。
具體實(shí)施例方式本文描述并圖解了多個發(fā)明以及這些發(fā)明的多個方面和實(shí)施例。一方面，除其他內(nèi)容外，本發(fā)明涉及光場數(shù)據(jù)采集裝置(例如，光場相機(jī))、與其有關(guān)的后處理系統(tǒng)以及使用這類裝置和系統(tǒng)的方法。另一方面，本發(fā)明涉及獲取、導(dǎo)出、計(jì)算、估計(jì)、確定、存儲和/或記錄光場數(shù)據(jù)采集裝置的一個或多于一個的特性、參數(shù)和/或配置，用于從而對捕獲或采集的圖像數(shù)據(jù)實(shí)施后處理(例如，在最初采集和/或記錄圖像數(shù)據(jù)后，調(diào)整、選擇、限定和/ 或重新限定焦點(diǎn)和/或場深(ctepth of field))。又一方面，本發(fā)明涉及向后處理電路傳輸、 提供或傳遞這類特性、參數(shù)和/或配置-無論這種后處理電路布置在光場數(shù)據(jù)采集裝置中 /上(見圖IB和1E)還是在光場數(shù)據(jù)采集裝置的外部(見圖IC和1F)?？梢栽诶貌杉b置(例如，光場相機(jī))的成像傳感器收集或采集光場數(shù)據(jù)之前、期間和/或之后獲取、確定和/或記錄代表光場數(shù)據(jù)采集裝置的特性、參數(shù)和/或配置的數(shù)據(jù)(統(tǒng)稱“配置數(shù)據(jù)”)。特別地，這種配置數(shù)據(jù)可由后處理電路用來產(chǎn)生、導(dǎo)出、計(jì)算、估計(jì)和/或確定光場數(shù)據(jù)采集裝置的光學(xué)和/或幾何模型(例如，與采集的特定光場數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)的特定裝置的光學(xué)和/或幾何模型)。后處理電路可以采用光場數(shù)據(jù)采集裝置的光學(xué)和/或幾何模型產(chǎn)生、操作和/或編輯(例如，限定和/或重新限定光場圖像數(shù)據(jù)的焦點(diǎn)(focus))與用于采集或收集這種光場數(shù)據(jù)的光場數(shù)據(jù)采集裝置的光學(xué)和/或幾何模型關(guān)聯(lián)或?qū)?yīng)的光場圖像數(shù)據(jù)。定義具體實(shí)施方式
部分中描述的發(fā)明是從示例性實(shí)施例的角度介紹的，這些示例性實(shí)施例在一些情形下采用以下術(shù)語進(jìn)行討論。光場數(shù)據(jù)除其他內(nèi)容外，意指一組值，其中每個值代表對應(yīng)的一組光線內(nèi)沿著每個幾何光線(或接近幾何光線的光束)行進(jìn)的光。在一個示例性實(shí)施例中，光場數(shù)據(jù)代表由光場采集裝置(例如，包括主透鏡、微透鏡陣列和光電傳感器的光場相機(jī)，如公開號為 2007/0252074的美國專利申請，和/或要求其優(yōu)先權(quán)的臨時申請，和/或Ren Ng在斯坦福大學(xué)的博士論文”Digital Light Field Photography”中所示的光場相機(jī)，這些內(nèi)容通過引用整體合并在本文中；和/或圖IA和IB中的框圖示意的光場相機(jī))中的圖像傳感器像素陣列采樣并從其讀取的二維圖像數(shù)據(jù)。光場數(shù)據(jù)可以表示為一個函數(shù)1^0^，7，11^)，其中 L是沿著穿過透鏡在二維位置(u，ν)且傳感器在二維位置(x，y)的相機(jī)的光學(xué)孔徑的光線 (x，y，U，v)行進(jìn)的光量(例如，輻射能)-例如，參見公開號為2007/0252074的專利申請和以上提到的博士論文。此外，光場數(shù)據(jù)可以意指使用編碼的孔徑系統(tǒng)收集的圖像數(shù)據(jù)(參見圖1G)和/或以光場的頻譜編碼和/或記錄的數(shù)據(jù)。事實(shí)上，光場數(shù)據(jù)可以是以不同的深度聚焦的圖像集合和/或自不同視點(diǎn)的圖像集合。(參見圖1H)。特別地，光場數(shù)據(jù)可以意指可用于產(chǎn)生、導(dǎo)出、計(jì)算、估計(jì)和/或確定上述光場函數(shù)L(x，y, u, ν)的全部或部分表示或逼近的圖像或光照數(shù)據(jù)的任何集合。光場配置數(shù)據(jù)意指可用于解釋(全部或部分)光場數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)。例如，光場配置數(shù)據(jù)是可以用來解釋光場數(shù)據(jù)值如何與光的特性關(guān)聯(lián)或映射光的特性的數(shù)據(jù)，其中所述光是在特定的光線上或與光場有關(guān)的場景中的光線組上流動的光。這種特性可包括或取決于例如場景中光的強(qiáng)度、顏色、波長、偏振等。光場配置數(shù)據(jù)可以代表和/或用于產(chǎn)生、導(dǎo)出、 計(jì)算、估計(jì)和/或確定圖像數(shù)據(jù)采集裝置的光學(xué)和/或幾何模型(例如，與采集的特定光場數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)的圖像數(shù)據(jù)采集裝置的光學(xué)和/或幾何模型)。光場配置數(shù)據(jù)可包括下列事項(xiàng)中的一個、一些或所有事項(xiàng)，和/或代表和/或用于產(chǎn)生、導(dǎo)出、計(jì)算、估計(jì)和/或確定以下事項(xiàng)中的一個、一些或所有事項(xiàng)的數(shù)據(jù)·光場數(shù)據(jù)采集裝置的一個或多于一個的特性、參數(shù)和/或配置·光場數(shù)據(jù)采集裝置的幾何和/或光學(xué)模型，其可能，例如，足以使能計(jì)算、估計(jì)、 確定、表示光線如何穿過采集裝置進(jìn)行光傳播(例如，折射、反射、衰減、散射(scatter)和/ 或色散(disperse))。幾何和/或光學(xué)模型可以是和/或包括代表光場數(shù)據(jù)采集裝置中傳感器表面上的二維(χ，y)位置至上述光場中光線的四維(χ，y，u, ν)參數(shù)表示的映射的數(shù)據(jù)，并且相應(yīng)地，代表捕獲的自圖像傳感器讀取的像素值的二維陣列上的二維(χ’，y’ )位置至場景中光場的四維(χ，1，u, ν)參數(shù)化表示的映射的數(shù)據(jù)。·孔徑函數(shù)(Aperture Function)，如下所述?！こ鐾?Exit Pupil)，如下所述。·用于記錄光場的光場相機(jī)中微透鏡和像素的相對節(jié)距(pitch)。·透鏡系統(tǒng)的變焦和/或焦點(diǎn)位置?！の⑼哥R陣列的特性、屬性、幾何形狀和/或參數(shù)(例如，微透鏡陣列的網(wǎng)格圖案 (grid pattern)、透鏡大小、焦點(diǎn)范圍和/或透鏡公式)。
·微透鏡陣列相對成像傳感器的位置(例如，微透鏡陣列相對于傳感器的垂直間隔、X和Y偏移量和/或旋度)?！だ米酝饨绱┻^成像傳感器表面上的微透鏡陣列傳遞的光而出現(xiàn)在成像傳感器上的圖像的特性、屬性、幾何形狀和/或參數(shù)(例如，在一些實(shí)施例中，出現(xiàn)在成像傳感器表面上的圖像圓盤陣列的圖案、間隔、X和Y偏移量和/或旋度)?！ぶ魍哥R系統(tǒng)(例如，透鏡公式、f/數(shù)(f/number)和/或代表出瞳的數(shù)據(jù))。·將采集裝置內(nèi)的光線(可能異常的)映射為外界光線的光線修正函數(shù)(參見例如之前引用的Ren Ng的博士論文。特別地，光場配置數(shù)據(jù)并不局限于任何單一的方面或其實(shí)施例，也不局限于這些方面和/或?qū)嵤├娜我饨M合和/或置換。事實(shí)上，在一些示例性實(shí)施例中，光場配置數(shù)據(jù)可以包含現(xiàn)在已知的或以后開發(fā)的任何信息，這些信息代表和/或用于產(chǎn)生、導(dǎo)出、計(jì)算、 估計(jì)和/或確定光場數(shù)據(jù)采集裝置的光學(xué)和/或幾何模型?？讖胶瘮?shù)是關(guān)于和/或代表經(jīng)過光學(xué)系統(tǒng)的光傳輸?shù)臄?shù)據(jù)術(shù)語。在一個示例性實(shí)施例中，孔徑函數(shù)是為照射到傳感器的幾何光線指定多少光從采集裝置的外部穿過該透鏡 (或多個透鏡)并沿著光線軌跡照射到傳感器的函數(shù)?？讖胶瘮?shù)可以由一個四維函數(shù)A(x， y，u, ν)表示，其中A代表通過該透鏡(或多個透鏡)沿光線(X，y, u, ν)傳輸并且來自于入射方向所在半球上的方向(u，ν)的一部分光(fraction of light)，其中光線(x，y，u， ν)在二維位置(x，y)照射到傳感器。特別地，使用照射到傳感器上的光線的其他參數(shù)表示的其他實(shí)施例包括在本發(fā)明中。特別地，與這樣的函數(shù)對應(yīng)的孔徑函數(shù)可以由下述出瞳表示或逼近。出瞳是關(guān)于或代表可用于描述、產(chǎn)生、表示、構(gòu)造和/或重構(gòu)光學(xué)出射瞳孔的模型和/或函數(shù)的透鏡系統(tǒng)的光學(xué)出射瞳孔的數(shù)據(jù)術(shù)語。出瞳也可以意指光學(xué)出射瞳孔的實(shí)際或逼近表示，包括其尺寸、形狀和/或三維位置的一個、一些或所有。例如，出瞳可以表示為相對于傳感器平面和/或微透鏡陣列處于特定的垂直距離、具有指定半徑的圓盤。在其他示例性實(shí)施例中，出瞳是形狀和/或距離和/或三維位置隨在傳感器上查看出瞳的位置而變化的表示。表示出瞳的數(shù)據(jù)可以是一個簡潔的參數(shù)或參數(shù)組。在一個示例性實(shí)施例中，表示出瞳的數(shù)據(jù)記錄和/或存儲為單個數(shù)字，該數(shù)字是出射瞳孔的中心與微透鏡陣列或成像傳感器表面之間的距離(參見圖3A)。在另一實(shí)施例中，表示出瞳的數(shù)據(jù)可以是在三維空間中的位置(如出射瞳孔的中心)(參見圖:3B)。在另一示例性實(shí)施例中，表示出瞳的數(shù)據(jù)可以是在三維空間中的位置和形狀(如出射瞳孔的中心的位置和具有指定半徑的圓盤)(參見圖3C)。特別地，表示出瞳的數(shù)據(jù)可以以多種不同的形式記錄和/或存儲，并且表示出瞳的數(shù)據(jù)并不局限于任何單一的方面或其實(shí)施例，也不局限于這些方面和/或?qū)嵤├娜我饨M合和/或置換。事實(shí)上，表示出瞳的數(shù)據(jù)可以是現(xiàn)在已知或以后開發(fā)的任何形式。術(shù)語孔徑函數(shù)和出瞳在本文中可以被同義地使用。光場處理意指處理光場數(shù)據(jù)以，例如，計(jì)算輸出結(jié)果，例如圖像。在本發(fā)明的某些方面，光場處理包括產(chǎn)生、操作和/或編輯(例如，在采集、采樣和/或捕獲光場數(shù)據(jù)期間， 調(diào)整、選擇、限定和/或重新限定焦點(diǎn)和/或相對焦點(diǎn)的場深和/或采集裝置的光學(xué)器件提供的場深)與光場數(shù)據(jù)對應(yīng)的圖像數(shù)據(jù)-在采集或記錄該數(shù)據(jù)之后。光場處理可以在解釋光場數(shù)據(jù)中使用光場配置數(shù)據(jù)以實(shí)現(xiàn)特殊處理，從而產(chǎn)生特殊的輸出結(jié)果。在本發(fā)明的不同實(shí)施例中可以使用不同類型的光場處理。在一個示例性實(shí)施例中，光場處理可包括重調(diào)焦距-即，處理光場數(shù)據(jù)以計(jì)算圖像，其中圖像的至少部分在該場景中的期望或虛擬焦平面被重調(diào)焦距(相對采集系統(tǒng)的光學(xué)焦點(diǎn))。在另一個示例性實(shí)施例中，光場處理可包括異常修正，其中光場中的光線被處理以減少光學(xué)異常在用于記錄光場數(shù)據(jù)的光學(xué)系統(tǒng)中的影響。在各示例性實(shí)施例中，這種異常修正根據(jù)使用光場數(shù)據(jù)采集裝置的幾何和/或光學(xué)模型處理L(x，y，u, ν)光場函數(shù)的方法實(shí)施，如2008年8月7日提交、題為“光學(xué)異常修正” 的美國專利申請12/278，708(其全文通過引用包含在本文中)和/或Ren Ng 2006年在斯坦福大學(xué)的博士論文"Digital Light Field Photography”所示。在另一示例性實(shí)施例中， 光場處理可包括更改(增大或減小)深度場，其中光線被處理以計(jì)算圖像，其中場深被更改 (增大或減小)以例如為焦點(diǎn)或預(yù)定焦點(diǎn)提供外界中不同的深度范圍。這些示例并非要在以下實(shí)施例的描述中限制與光場處理關(guān)聯(lián)的處理的范圍或類型。上面已經(jīng)提到，光場處理可包括為修正記錄的光場數(shù)據(jù)中固有的透鏡異常而進(jìn)行的處理-在初始采集或記錄例如場景的光場數(shù)據(jù)和/或信息M。在另一示例性實(shí)施例中，光場處理包括仿真新的透鏡系統(tǒng)-在初始采集或記錄例如場景的光場數(shù)據(jù)和/或信息 M。在另一示例性實(shí)施例中，光場處理包括更改觀察視角-在初始采集或記錄例如場景的光場數(shù)據(jù)和/或信息之i。在另一示例性實(shí)施例中，光場處理包括自光場數(shù)據(jù)創(chuàng)建全息圖像-在初始采集或記錄例如場景的光場數(shù)據(jù)和/或信息之后。特別地，光場處理并不局限于任何單一的方面或其實(shí)施例，也不局限于這些方面和/或?qū)嵤├娜我饨M合和/或置換。事實(shí)上，光場處理包括產(chǎn)生、操作、編輯和/或處理現(xiàn)在已知的或以后開發(fā)的光場數(shù)據(jù)中的任意行為。標(biāo)準(zhǔn)圖像格式是用來表示以標(biāo)準(zhǔn)編碼形式進(jìn)行存儲、顯示或傳輸而排列、組織和/ 或存儲(下文中，此背景下為“存儲”)的圖像或圖像數(shù)據(jù)的術(shù)語。示例性實(shí)施例包括JPEG、 EXIF、BMP、PNG、PDF、TIFF 和 / 或 HD Photo 數(shù)據(jù)格式。光場數(shù)據(jù)采集裝置意指用于采集、記錄、測量、估計(jì)、確定和/或計(jì)算光場數(shù)據(jù)的任何裝置或系統(tǒng)。簡言之，參考圖1A_1F、2B和2C，光場數(shù)據(jù)采集裝置(在示例性實(shí)施例中圖示為光場數(shù)據(jù)采集裝置10)可包括光學(xué)器件12 (包括，例如，主透鏡)、包括微透鏡陣列 15和傳感器16(例如，光電傳感器)的光場傳感器14。微透鏡陣列15包含在光學(xué)路徑中以便于通過傳感器16采集、捕獲、采樣、記錄和/或獲取光場數(shù)據(jù)。這種光場數(shù)據(jù)可以存儲在存儲器18中。特別地，公開號為2007/0252074的美國專利申請中記載的內(nèi)容、要求其優(yōu)先權(quán)的臨時申請(即，序列號為60/615，179和60/647，492的美國臨時專利申請)和Ren Ng 的題為”Digital Light Field Photography”用于采集光場數(shù)據(jù)的博士論文通過引用包含在本文中。光場數(shù)據(jù)采集裝置10也可以包括用于對光場數(shù)據(jù)的采集、采樣、捕獲、記錄和/或獲取進(jìn)行管理或控制(自動地或響應(yīng)于用戶輸入)的控制電路。光場數(shù)據(jù)采集裝置10可以將光場數(shù)據(jù)(例如，傳感器16的輸出)存儲在外部數(shù)據(jù)存儲裝置和/或系統(tǒng)自帶的數(shù)據(jù)存儲裝置中。光場數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)存儲格式的所有置換和組合和/或光場數(shù)據(jù)的表示將落入本發(fā)明的范圍內(nèi)。特別地，本發(fā)明的光場數(shù)據(jù)采集裝置10可以是單機(jī)采集系統(tǒng)/裝置(參見圖1A、1C、1D和1F)或者可以與后處理電路20集成(參見圖IB和1E)。也就是說，光場數(shù)據(jù)采集裝置10可以與可執(zhí)行光場處理(例如，用于產(chǎn)生、操作和/或編輯(例如，在最初采集和/ 或記錄光場數(shù)據(jù)之后，調(diào)整、選擇、限定和/或重新限定焦點(diǎn)和/或場深)例如場景的光場圖像數(shù)據(jù)和/或信息)的后處理電路20集成(或基本集成)；并且，在其他示例性實(shí)施例中，光場數(shù)據(jù)采集裝置10與后處理電路20分離。后處理電路20包括處理電路(例如，一個或多于一個的處理器、一個或多于一個的狀態(tài)機(jī)、一個或多于一個的處理器實(shí)施軟件、一個或多于一個的門陣列、可編程門陣列和/或現(xiàn)場可編程門陣列)以實(shí)施或執(zhí)行光場處理。特別地，光場數(shù)據(jù)采集裝置可以在捕獲和/或采集期間設(shè)置光場傳感器，從而關(guān)于光場傳感器的“光學(xué)場深”不包括主體的位置。(參見圖2A)。如果將光學(xué)數(shù)據(jù)采集裝置用作包含傳統(tǒng)成像傳感器的傳統(tǒng)成像裝置，則“光學(xué)場深”可以表征為裝置具有的場深/景深。有關(guān)這一點(diǎn)，參考圖2C，光場傳感器平面22的位置可以視為與微透鏡陣列15中的元件的主平面相同。在此，光場傳感器平面22的位置可以稱為光場傳感器14的位置和/或方位(例如，在描述相對光場數(shù)據(jù)采集裝置10中的其他組件和/或模塊(例如，光學(xué)器件 12)的位置和/或方位時)。描述以上光場數(shù)據(jù)采集裝置的示例性實(shí)施例是為了圖解基本原理。事實(shí)上，用于采集、記錄、測量、估計(jì)、確定和/或計(jì)算光場數(shù)據(jù)的現(xiàn)在已知的或以后開發(fā)的任意裝置將屬于術(shù)語光場數(shù)據(jù)采集裝置的范圍并且將屬于本發(fā)明的范圍。記錄和傳遞數(shù)據(jù)一方面，本發(fā)明涉及獲取、導(dǎo)出、計(jì)算、估計(jì)、確定、存儲和/或記錄光場配置數(shù)據(jù)(例如，光場數(shù)據(jù)采集裝置(例如圖1A-2C中圖示的光場數(shù)據(jù)采集裝置) 的一個或一個以上的特性、參數(shù)和/或配置)。光場配置數(shù)據(jù)可以提供代表圖像數(shù)據(jù)采集裝置(可以包括，例如，相機(jī)光學(xué)器件(例如，任意種類或類型的一個或一個以上透鏡)、成像傳感器以獲取和/或采集光場數(shù)據(jù)或信息以及圖像數(shù)據(jù)采集裝置的元件之間的相對距離) 的光學(xué)和/或幾何模型的信息。事實(shí)上，光場配置數(shù)據(jù)可以包括使能或便于計(jì)算、估計(jì)、確定、代表光線如何通過光場數(shù)據(jù)采集裝置進(jìn)行光傳播(例如，折射、反射、衰減、散射和/或色散)的數(shù)據(jù)以及傳感器(例如，圖2A-2C的傳感器16)采集、捕獲、采樣和/或記錄的數(shù)據(jù)。下文中，后處理電路(其可以與圖像數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)集成(例如，參見圖1A、1B和 1E)或與其分離(例如，參見圖IC和IF))可以獲取、接收和/或采集(i)光場數(shù)據(jù)和/或 ( )光場配置數(shù)據(jù)(其可以存儲在存儲器18中)。后處理電路利用圖像數(shù)據(jù)和關(guān)聯(lián)的光場配置數(shù)據(jù)可以確定、解析和/或解釋對應(yīng)于與圖像數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的成像傳感器關(guān)聯(lián)的一個、一些或所有成像傳感器像素值的光線幾何并從而執(zhí)行光場處理(例如，產(chǎn)生、操作和/ 或編輯(例如，在采集或記錄圖像數(shù)據(jù)之后，調(diào)整、選擇、限定和/或重新限定焦點(diǎn)和/或場深)該圖像數(shù)據(jù)。)如上所述，可以在收集、采集和/或采樣圖像數(shù)據(jù)之前、期間和/或之后利用采集裝置(例如，圖1A-2C的光場采集裝置10)的成像傳感器獲取、確定和/或記錄光場配置數(shù)據(jù)。這種光場配置數(shù)據(jù)可以與關(guān)聯(lián)的圖像數(shù)據(jù)存儲在相同的數(shù)據(jù)文件中和/或以相同的文件格式存儲，或者存儲在不同的數(shù)據(jù)文件中和/或以不同的文件格式存儲。在后處理“在相機(jī)外”執(zhí)行或者在與采集裝置分離的裝置(例如，光場相機(jī))中執(zhí)行的情況下，這種光場配置數(shù)據(jù)可以與關(guān)聯(lián)的圖像數(shù)據(jù)一起提供和/或傳遞給單獨(dú)的后處理系統(tǒng)(例如，同時、串行或并行)或者分別提供和/或傳遞給獨(dú)立的后處理系統(tǒng)(例如，在收集、采集和/或采樣圖像數(shù)據(jù)之前、期間和/或之后)。(參見，例如，圖IC和1F)。因此，在一個實(shí)施例中，光場數(shù)據(jù)采集裝置和/或后處理電路/系統(tǒng)存儲、記錄和 /或確定構(gòu)造光場數(shù)據(jù)采集裝置的光學(xué)和/或幾何模型的數(shù)據(jù)或信息。光場數(shù)據(jù)采集裝置和/或后處理電路/系統(tǒng)可以結(jié)合光場數(shù)據(jù)存儲、記錄和/或確定光場數(shù)據(jù)采集裝置的預(yù)定和/或選定的特性、參數(shù)和/或配置。在一個實(shí)施例中，光場數(shù)據(jù)采集裝置在收集、采集和/或采樣光場數(shù)據(jù)期間、同時和/或之后立即存儲或記錄預(yù)定或選定的光場配置數(shù)據(jù)。光場數(shù)據(jù)采集裝置可以例如在包含關(guān)聯(lián)的圖像數(shù)據(jù)的電子數(shù)據(jù)文件數(shù)據(jù)頭中存儲光場配置數(shù)據(jù)。除此之外，或代替性地，光場數(shù)據(jù)采集裝置可以在例如與包含關(guān)聯(lián)的光場數(shù)據(jù)和/或圖像數(shù)據(jù)的電子數(shù)據(jù)文件不同的單獨(dú)電子數(shù)據(jù)文件中存儲光場配置數(shù)據(jù)。該光場配置數(shù)據(jù)可以與包括關(guān)聯(lián)的光場數(shù)據(jù)和/或圖像數(shù)據(jù)(即，根據(jù)關(guān)聯(lián)的光場配置數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)配置的裝置所采集的數(shù)據(jù))的一個或一個以上電子數(shù)據(jù)文件相關(guān)聯(lián)。在示例性實(shí)施例中，光場數(shù)據(jù)采集裝置在某些光場采集參數(shù)可能更改或在連續(xù)采集或多次采集之間變化之前立即、同時和/或之后立即確定、記錄和/或存儲光場配置數(shù)據(jù) (例如，光學(xué)器件的變焦和焦點(diǎn)位置在采集時間之前、采集時、采集之后被確定、采集、記錄和/或存儲，例如在光場配置數(shù)據(jù)的某些參數(shù)中的一個或一個以上變更或變化之前)。光場數(shù)據(jù)采集裝置可以例如在包含關(guān)聯(lián)的光場和/或圖像數(shù)據(jù)的電子數(shù)據(jù)文件數(shù)據(jù)頭中存儲光場配置數(shù)據(jù)。除此之外，或代替性地，光場數(shù)據(jù)采集裝置可以在例如與包含關(guān)聯(lián)的光場和 /或圖像數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)文件不同的單獨(dú)電子數(shù)據(jù)文件中存儲光場配置數(shù)據(jù)。在一個實(shí)施例中，后處理系統(tǒng)可以利用(i)光場數(shù)據(jù)和/或圖像數(shù)據(jù)和(ii)關(guān)聯(lián)的光場配置數(shù)據(jù)對圖像數(shù)據(jù)執(zhí)行光場處理(例如，產(chǎn)生、操作和/或編輯(例如，調(diào)整、選擇、限定和/或重新限定焦點(diǎn)和/或場深))_在采集或記錄該圖像數(shù)據(jù)之后-以產(chǎn)生或顯示預(yù)定、選定和/或期望的圖像。在一個實(shí)施例中，后處理系統(tǒng)使用光場配置數(shù)據(jù)構(gòu)建或重新構(gòu)建用于采集或捕獲圖像數(shù)據(jù)的光場數(shù)據(jù)采集裝置的光學(xué)和/或幾何模型。如本文所述， 后處理系統(tǒng)可以與光場數(shù)據(jù)和/或圖像數(shù)據(jù)一起獲得光場配置數(shù)據(jù)或者從光場數(shù)據(jù)和/或圖像數(shù)據(jù)單獨(dú)獲取光場配置數(shù)據(jù)。特別地，光場配置數(shù)據(jù)可以包括光場數(shù)據(jù)捕獲系統(tǒng)的光學(xué)和/或幾何模型的表示，其中光場數(shù)據(jù)捕獲系統(tǒng)包括或提供將來自圖像傳感器像素的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成入射光線的表示或?qū)⒍哧P(guān)聯(lián)的信息。在一個實(shí)施例中，光學(xué)和/或幾何模型將輸入作為在成像傳感器上的位置(例如，像素的X和Y偏移量)，并利用該像素位置提供捕獲的該組光線的四維表示(例如，如上所述，(X，1, U, ν)光線空間中的一組光線)。例如，參見公開號為 2007/0252074的美國專利申請、要求其優(yōu)先權(quán)的臨時申請(即，序列號為60/615，179和 60/647，492 的美國臨時專利申請)和 Ren Ng 的題為"Digital Light Field Photography，， 的博士論文。光學(xué)和/或幾何模型可包括⑴數(shù)字、形狀(例如，曲率和厚度)、光學(xué)元件在裝置內(nèi)的絕對和/或相對位置(包括但未必局限于透鏡元件、鏡像元件/鏡元、微透鏡陣列元件和圖像傳感器元件)；(ii) 一個、一些或所有元件的特性、參數(shù)、配置和/或?qū)傩?例如，玻璃類型、折射率、阿貝數(shù))；(iii)制造公差；(iv)測量的制造偏差；(ν)透鏡模組中光學(xué)元件的傾斜和/或偏心；(vi)涂覆信息等。在示例性實(shí)施例中，幾何和/或光學(xué)模型足以使能計(jì)算、估計(jì)、確定、表示和/或?qū)С鲞M(jìn)入裝置(例如，進(jìn)入裝置的第一透鏡元件)的至少一條光線的軌跡、提供光線在裝置內(nèi)(例如，在透鏡和微透鏡陣列之間的相機(jī)的主體內(nèi))的位置和方向和/或光線在裝置的圖像傳感器上的終止位置和/或穿過系統(tǒng)的光學(xué)器件傳播的光的數(shù)量、顏色和/或色散。在一個示例性實(shí)施例中，幾何和/或光學(xué)模型包括以下項(xiàng)中一項(xiàng)或更多(或所有) 項(xiàng)的表示法(i)每個透鏡元件的曲率和厚度，(ii)透鏡元件和微透鏡陣列之間的間距和方位，(iii)每個元件的玻璃類型，(iv)最后透鏡元件和微透鏡陣列之間的間距和方位， (ν)微透鏡陣列的幾何形狀，包括具有給定節(jié)距和曲率的小透鏡(Ienslet)的六角形圖案的幾何形狀，(vi)微透鏡陣列和圖像傳感器陣列之間的相對間距和方位，和(vii)圖像傳感器陣列的節(jié)距、圖案和相對方位。該幾何和光學(xué)模型可用于根據(jù)采集裝置對進(jìn)入裝置的光線的光學(xué)效果的計(jì)算仿真來確定該采集裝置的光線傳遞函數(shù)。特別是，對于進(jìn)入采集裝置的給定光線(由三維位置和三維方向矢量表示)，后處理電路/系統(tǒng)可通過跟蹤穿過光學(xué)器件的透鏡元件的光線并根據(jù)光線基于物理規(guī)律、每個透鏡元件的給定的玻璃類型、曲率和厚度在穿過每個元件時進(jìn)行物理折射和傳播的方式來計(jì)算在光學(xué)器件的最后透鏡元件和光場傳感器的微透鏡陣列之間的采集裝置主體內(nèi)傳播的光線(例如，參見圖4)。記錄裝置的特性、參數(shù)和/或配置在一個示例性實(shí)施例中，光場數(shù)據(jù)采集裝置的一個、一些或所有以下特性、參數(shù)和/或配置被采集、存儲或記錄·代表光場數(shù)據(jù)采集裝置相對微透鏡陣列的孔徑函數(shù)或出瞳的數(shù)據(jù)或信息(例如，光學(xué)器件或透鏡系統(tǒng)的光學(xué)出射瞳孔的大小和/或形狀和/或三維位置)(或代表光場數(shù)據(jù)采集裝置的數(shù)據(jù)/信息)。在一個實(shí)施例中，出瞳可能隨著光場數(shù)據(jù)采集裝置的透鏡或光學(xué)系統(tǒng)的每種配置而變化。事實(shí)上，出瞳的大小和/或形狀可能依照射(on a shot-by-shot basis)變化。(參見圖 2D、5 和 6)；禾口 / 或·光場傳感器幾何模型，其通常定義為記錄光場數(shù)據(jù)的傳感器的光學(xué)和/或幾何模型。在示例性實(shí)施例中，光場傳感器包括布置在或位于圖像傳感器前面的微透鏡陣列 (例如，參見圖2A-2C)，并且光場傳感器幾何模型可以包括以下特性、參數(shù)和/或配置中的一個、一些或所有ο微透鏡陣列的幾何模型。在本發(fā)明的背景下，“微透鏡陣列”是通?？梢灾复哂形⒐鈱W(xué)圖案的任意窗口的術(shù)語。因此，微透鏡陣列的幾何形狀將包括微光學(xué)圖案的表面幾何形狀；和/或ο微透鏡陣列中小透鏡的節(jié)距。微透鏡陣列中小透鏡的節(jié)距可以表征為鄰近微透鏡的中心之間的距離，并且對于預(yù)定模型、系列或版本的光場數(shù)據(jù)采集裝置可以是固定的或恒定的。在一些實(shí)施例中，節(jié)距可以是單個數(shù)字，其對于微透鏡陣列上的所有小透鏡而言是恒定且有效的(參見，圖7A和7B)。在其他示例性實(shí)施例中，節(jié)距可以基于在微透鏡陣列中的空間位置而變化。在其他示例性實(shí)施例中，術(shù)語“節(jié)距”通常用于代表微透鏡陣列的圖案，該圖案可以是規(guī)則的、不規(guī)則的、重復(fù)的或不重復(fù)的；和/或ο微透鏡陣列和成像傳感器的表面之間的距離。在某些實(shí)施例中，該距離優(yōu)選與微透鏡陣列的焦距相同(或基本相同)。(參見圖2D)。和/或ο微透鏡陣列相對成像傳感器的偏移量和旋度。微透鏡陣列的偏移量和旋度對于預(yù)定模型、系列或版本的光場數(shù)據(jù)采集裝置可以是固定的或者是恒定的，或者可以在光場數(shù)據(jù)采集裝置之間(甚至在其模型、版本或各部分之間)變化。(參見圖6)；和/或ο微透鏡陣列的圖案(例如，六角形或方形)。對于預(yù)定模型、系列或版本的光場數(shù)據(jù)采集裝置，微透鏡陣列的圖案可以是固定的或恒定的。(參見圖8A、8B和8C)；和/或ο成像傳感器的像素/傳感器的節(jié)距。傳感器的多個像素/傳感器的節(jié)距(例如，光電傳感器陣列)可以表征為鄰近傳感器像素的中心之間的距離，并且對于預(yù)定模型、 系列或版本的光場數(shù)據(jù)采集裝置而言可以是固定的或恒定的。(參見圖9)。如上所述，光場配置數(shù)據(jù)中的一個、一些或所有數(shù)據(jù)可以被確定、存儲和/或記錄-并且與使用這種感光特性、參數(shù)和/或配置采集或收集的光場數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)。盡管在某些實(shí)施例中，光場數(shù)據(jù)采集裝置的所有感光特性、參數(shù)和/或配置用于執(zhí)行光場處理(例如，在采集或記錄圖像數(shù)據(jù)之息，產(chǎn)生、操作和/或編輯(例如，調(diào)整、選擇、限定和/或重新限定焦點(diǎn)和/或場深)該圖像數(shù)據(jù))，然而并非所有感光特性、參數(shù)和/或配置可以使用關(guān)聯(lián)的或?qū)?yīng)的光場數(shù)據(jù)來確定、存儲和/或記錄。因此，在某些實(shí)施例中，一個或一個以上(并且，同樣，并非所有)可以被確定、存儲和/或記錄用于關(guān)聯(lián)或?qū)?yīng)的光場數(shù)據(jù)。這種光場配置數(shù)據(jù)(例如，包括光場數(shù)據(jù)采集裝置的感光特性、參數(shù)和/或配置)的所有置換和組合可以使用關(guān)聯(lián)或?qū)?yīng)的光場數(shù)據(jù)來確定、存儲和/或記錄。為了簡明的目的，本文將不會分別討論這些置換和組合。同樣，本發(fā)明并不局限于其任何單一方面或?qū)嵤├?，也不局限于使用關(guān)聯(lián)或?qū)?yīng)的光場數(shù)據(jù)確定、存儲和/或記錄這種光場配置數(shù)據(jù)的這些方面和/或?qū)嵤├娜我饨M合和/或置換。特別地，從成像傳感器的角度，在一些實(shí)施例中孔徑函數(shù)或出瞳可以表征為主透鏡的孔徑的三維圖像。出射瞳孔在成像傳感器位置上的相對位置可以至少部分地通過光場數(shù)據(jù)采集裝置的光學(xué)器件來確定。同樣，出瞳在成像傳感器位置上的相對位置可以取決于， 例如，透鏡、變焦和焦點(diǎn)。(例如，參見圖2D，其中通過修改、調(diào)整和/或更改大小和位置(例如，通過變焦)“出瞳1”將第一組光線投射在微透鏡陣列的小透鏡上，“出瞳2”將第二組光線投射在微透鏡陣列的小透鏡上-其影響來自每個小透鏡的光到成像傳感器表面的圓盤的投射)。此外，投射的微透鏡節(jié)距的大小(例如，成像傳感器表面上投射的小透鏡中心的距離，或者在其他示例性實(shí)施例中，當(dāng)投射到成像傳感器表面上時沿相對側(cè)上鄰近小透鏡的中心之間的線穿過小透鏡的距離)可以利用以下關(guān)系表示或確定投射的節(jié)距=(MLA_Pitch*(D+FLm))/D其中D是感測陣列和出瞳之間的距離；FLffl是微透鏡陣列的焦距；和MLA_Pitch是微透鏡陣列上鄰近微透鏡的中心之間的橫向間隔。此外，微透鏡陣列相對傳感器的X偏移量、Y偏移量、圖案、傳感器像素節(jié)距和旋度可以確定圓盤如何與傳感器像素對齊。傳感器節(jié)距允許模型將幾何坐標(biāo)(通常以毫米或微米測量)映射到像素位置。傳感器節(jié)距和微透鏡陣列網(wǎng)格圖案可以是基于制造規(guī)范的已知值。在一個示例性實(shí)施例中，微透鏡陣列相對于成像傳感器的X偏移量、y偏移量和旋度可以通過配準(zhǔn)(registration)過程確定。在一個實(shí)施例中，可以在微透鏡陣列已經(jīng)固定到成像傳感器之后在制造過程中的任意時間利用微透鏡陣列和成像傳感器的組合、校準(zhǔn)光源和垂直于光場傳感器表面的所有光線的組合來采集圖像。在該示例性實(shí)施例中，產(chǎn)生的圖像將為光點(diǎn)或小圓盤圖像網(wǎng)格，在微透鏡陣列中每個小透鏡對應(yīng)一個這樣的網(wǎng)格。X和Y偏移量是從記錄的圖像的中心到附近的(例如，最近的)光點(diǎn)/小圓盤圖像之間的距離，并且旋度為一行光點(diǎn)確定的線和一行傳感器像素確定的線之間的角度差(參見圖10和11)。在另一示例性實(shí)施例中，當(dāng)采集裝置“光圈縮小”(stop down)(即，其光學(xué)透鏡孔徑的尺寸變小)為最小的可用孔徑時，可以自均勻或近似均勻的光場(例如，白墻)的完全或近似完全組裝的光場采集裝置捕獲圖像。在該示例性實(shí)施例中，產(chǎn)生的圖像將為小圓盤或光點(diǎn)網(wǎng)格，在微透鏡陣列中每個小透鏡對應(yīng)一個這樣的網(wǎng)格。X和Y偏移量是從記錄的圖像的中心到附近的(例如，最近的)光點(diǎn)/小圓盤圖像的中心之間的距離，并且旋度為一行光點(diǎn)確定的線和一行傳感器像素確定的線之間的角度差(參見圖11和12)。之前對示例性實(shí)施例的描述僅僅是為了圖解說明測量、確定、配準(zhǔn)和/或校準(zhǔn)光場數(shù)據(jù)采集裝置的特性、參數(shù)、配置和/或?qū)傩?屬于光場配置數(shù)據(jù))的一般原理，并且測量、確定、配準(zhǔn)和/或校準(zhǔn)現(xiàn)在已知或?qū)戆l(fā)明的任何相關(guān)過程均應(yīng)落入本發(fā)明的范圍內(nèi)， 認(rèn)識到這些是至關(guān)重要的。在某些實(shí)施例中，可以不指定其中一個測量的值或已知的值，并且可以將其他測量的值或已知的值相對于未指定的參數(shù)存儲在單元中。例如，在一個實(shí)施例中，可以不指定傳感器像素節(jié)距，并且從而一些或所有距離參數(shù)(例如，微透鏡陣列與傳感器的間隔、微透鏡陣列相對成像傳感器的χ偏移量和y偏移量和/或微透鏡陣列的節(jié)距)可以具有相對于傳感器像素的節(jié)距的單元。在某些實(shí)施例中，所有特性、參數(shù)和/或配置可用于建模微透鏡圓盤圖像到傳感器表面的投射。盡管如此，光場數(shù)據(jù)采集裝置的某些特性、參數(shù)和/或配置對于給定或預(yù)定模型、版本或系列的光場數(shù)據(jù)采集裝置可以是固定的或幾乎固定的、恒定的或幾乎恒定的、 預(yù)定的和/或固有的。例如，透鏡可以設(shè)計(jì)成出瞳不因圖片的變化而變化。結(jié)果，出瞳可以是固有的。而且，對于特定裝置模型、版本或系列，微透鏡陣列的位置可以視為固定的(特別是在制造處于特定公差內(nèi)的情形下)，并且同樣地，這些特性、參數(shù)和/或配置可以是預(yù)先確定的或暗含的。類似地，特定裝置模型、特定模型的版本或系列的整個焦平面的微透鏡節(jié)距、焦距、傳感器節(jié)距和微透鏡圖案也可以是恒定的，并且同樣地，這些特性、參數(shù)和/或配置可以是預(yù)先確定的或暗含的。特別地，一些示例性實(shí)施例的光場配置數(shù)據(jù)可以分成三類。這些類中的第一類可以稱為“模型靜態(tài)光場配置數(shù)據(jù)”，并且其對于特定模型的所有光場采集裝置、特定模型的系列或版本來說是相同或近似相同的光場配置數(shù)據(jù)(例如，傳感器像素的節(jié)距可以是模型靜態(tài)的)。這些類中的第二類可以稱為“裝置靜態(tài)光場配置數(shù)據(jù)”，并且其對于通過該裝置采集的所有光場可以是固定或近似固定的光場配置數(shù)據(jù)(例如，一些實(shí)例中，微透鏡陣列相對于傳感器表面的X偏移量、y偏移量和旋度可以是裝置靜態(tài)的)，其中不包括模型靜態(tài)光場配置數(shù)據(jù)。第三類可以稱為“動態(tài)光場配置數(shù)據(jù)”，并且是可以在來自給定或特定光場數(shù)據(jù)采集裝置的連續(xù)或多個采集之間變化的光場配置數(shù)據(jù)(例如，通過給定或特定裝置執(zhí)行采集時的變焦和/或光學(xué)焦點(diǎn)位置)。在某些實(shí)施例中，可以(i)基于個體在制造期間和/或之后，(ii)利用一個或一個以上光場數(shù)據(jù)采集裝置的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，(iii)利用統(tǒng)計(jì)近似值(例如基于一個或一個以上光場數(shù)據(jù)采集裝置的一個或一個以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù))和/或利用基于計(jì)算機(jī)的建模來確定光場數(shù)據(jù)采集裝置的這些特性、參數(shù)和/或配置，這些特性、參數(shù)和/或配置是固定的、恒定的、 預(yù)先確定的和/或固有的(模型和/或裝置靜態(tài)光場配置數(shù)據(jù))。事實(shí)上，可以利用現(xiàn)在已知的或以后開發(fā)的任何技術(shù)或裝置確定光場數(shù)據(jù)采集裝置的這種固定的、恒定的、預(yù)先確定的和/或固有的特性、參數(shù)和/或配置。此外，代表光場數(shù)據(jù)采集裝置的這種固定的、恒定的、預(yù)先確定的和/或固有的特性、參數(shù)和/或配置的數(shù)據(jù)(模型和/或裝置靜態(tài)光場配置數(shù)據(jù))可以存儲在存儲器中或光場數(shù)據(jù)采集裝置上。除此之外，或代替性地，光場采集裝置的特定模型的模型、版本或系列可以存儲在存儲器中，并且可以由此確定光場數(shù)據(jù)采集裝置的這種固定的、恒定的、預(yù)先確定的和/或固有的特性、參數(shù)和/或配置(模型和/或裝置靜態(tài)光場配置數(shù)據(jù))。同樣地，在一個實(shí)施例中，光場數(shù)據(jù)采集裝置的這種固定的、恒定的、預(yù)先確定的和/或固有的特性、參數(shù)和/或配置中的一個、一些或所有存儲或記錄(在相同和/或不同的數(shù)據(jù)文件中)在存儲器中或光場數(shù)據(jù)采集裝置上。(參見，例如，圖ID和1E)。因此，光場數(shù)據(jù)采集裝置的這種固定的、恒定的、預(yù)先確定的和/或固有的特性、參數(shù)和/或配置(模型和/或裝置靜態(tài)光場配置數(shù)據(jù))中的一個、一些或所有可以存儲在常駐存儲器中、存儲在具有關(guān)聯(lián)或?qū)?yīng)的光場數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)文件中和/或存儲在與關(guān)聯(lián)或?qū)?yīng)的光場數(shù)據(jù)的文件不同的數(shù)據(jù)文件中。這種模型和/或靜態(tài)光場配置數(shù)據(jù)可以在感光(即，采集或采樣光場數(shù)據(jù))之前、 期間、感光的同時或之后存儲或記錄在存儲器中或光場數(shù)據(jù)采集裝置上。在一個實(shí)施例中， 可以在將關(guān)聯(lián)的或?qū)?yīng)的光場數(shù)據(jù)傳遞給后處理電路/系統(tǒng)之前(例如，在這之前立即) 將模型和/或裝置靜態(tài)光場配置數(shù)據(jù)附加到關(guān)聯(lián)或?qū)?yīng)的光場數(shù)據(jù)。通過這種方式，后處理系統(tǒng)可以采集代表光場數(shù)據(jù)采集裝置的這種恒定的、預(yù)先確定的和/或固有的特性、參數(shù)和/或配置的數(shù)據(jù)(模型和/或裝置靜態(tài)光場配置數(shù)據(jù))和關(guān)聯(lián)的或?qū)?yīng)的光場數(shù)據(jù) (在相同或不同的數(shù)據(jù)文件中)_并且在采集或記錄光場數(shù)據(jù)之適利用這種光場數(shù)據(jù)產(chǎn)生、 操作和/或編輯一個或更多圖像(例如，調(diào)整焦深)。在另一實(shí)施例中，一個、一些或所有模型和/或裝置靜態(tài)光場配置數(shù)據(jù)存儲在存儲器中或后處理系統(tǒng)上。(參見，例如，圖1F)。在此實(shí)施例中，后處理系統(tǒng)可以基于，例如， 代表特定模型的光場采集裝置的模型、版本或系列的數(shù)據(jù)確定光場數(shù)據(jù)采集裝置的一個或更多恒定的、預(yù)定的和/或固有的特性、參數(shù)和/或配置。代表特定模型的光場采集裝置的模型、版本或系列的這種數(shù)據(jù)(模型靜態(tài)光場配置數(shù)據(jù))可以存儲在通過用戶(例如，通過用戶接口)和/或通過光場數(shù)據(jù)采集裝置傳遞給后處理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)文件中(例如，包含(i) 光場數(shù)據(jù)和(ii)模型靜態(tài)光場配置數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)文件中或與光場數(shù)據(jù)不同的數(shù)據(jù)文件中)。后處理系統(tǒng)中或其上的存儲器可以包括提供光場數(shù)據(jù)采集裝置的這種固定的、恒定的、預(yù)先確定的和/或固有的特性、參數(shù)和/或配置的查找表或類似項(xiàng)。例如，用戶可以通過用戶接口輸入數(shù)據(jù)以指示光場數(shù)據(jù)采集裝置的固定的、恒定的、預(yù)先確定的和/或固有的與光場數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)的特性、參數(shù)和/或配置。除此之外，或代替性地，后處理系統(tǒng)可以通過存儲在數(shù)據(jù)文件中的數(shù)據(jù)和/或光場數(shù)據(jù)采集裝置提供給后處理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)將光場數(shù)據(jù)與光場數(shù)據(jù)采集裝置的固定的、恒定的、預(yù)定的和/或固有的特性、參數(shù)和/或配置相關(guān)聯(lián)(例如，在光場數(shù)據(jù)采集裝置與后處理系統(tǒng)連接的實(shí)例中)。如上所述，代表光場數(shù)據(jù)采集裝置的固定的、恒定的、預(yù)定的和/或固有的特性、參數(shù)和/或配置的數(shù)據(jù)可以是特定模型的光場采集裝置的模型、版本或系列的數(shù)據(jù)。在另一實(shí)施例中，后處理系統(tǒng)可通過預(yù)定的檢索系統(tǒng)使用一個、一些或所有模型和/或靜態(tài)光場配置數(shù)據(jù)。例如，在一個實(shí)施例中，后處理系統(tǒng)可以從一個或多個本地、網(wǎng)絡(luò)化和/或互聯(lián)網(wǎng)源中查詢數(shù)據(jù)庫來重新獲得一個、一些或所有模型和/或靜態(tài)光場配置數(shù)據(jù)。在另一實(shí)施例中，后處理系統(tǒng)可以從一個或多個本地、網(wǎng)絡(luò)化和/或外部(例如，互聯(lián)網(wǎng))源檢查和/或安裝軟件更新。代表特定模型的光場采集裝置的模型、版本或系列的這類數(shù)據(jù)(模型靜態(tài)光場配置數(shù)據(jù))可以存儲在通過用戶(例如，通過用戶接口)和/或通過光場數(shù)據(jù)采集裝置傳遞給后處理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)文件中(例如，包含(i)光場數(shù)據(jù)和(ii) 模型靜態(tài)光場配置數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)文件或與光場數(shù)據(jù)不同的數(shù)據(jù)文件中)。在光場數(shù)據(jù)采集裝置的特性、參數(shù)和/或配置并非固定、恒定、預(yù)定和/或固有的實(shí)例中，這類特性、參數(shù)和/或配置可以通過現(xiàn)在已知或以后開發(fā)的任何技術(shù)或裝置來確定。例如，在一個實(shí)施例中，一個或更多傳感器用于確定光場數(shù)據(jù)采集裝置的透鏡系統(tǒng)相對微透鏡陣列的出瞳或孔徑函數(shù)。在某一示例性實(shí)施例中，一個或更多傳感器(例如，線性或旋轉(zhuǎn)電位計(jì)、編碼器和/或壓電或MEMS (微機(jī)電系統(tǒng))變換器和/或圖像傳感器，如CCD (電荷耦合元件)或CMOS (互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體)-特別地，現(xiàn)在已知的或以后開發(fā)的任何傳感器都將屬于本發(fā)明的范圍)可以通過感測、檢測和/或確定光場數(shù)據(jù)采集裝置的透鏡系統(tǒng)的配置來感測、檢測和/或確定出瞳(相對微透鏡陣列)的大小和/或形狀和/或其他特性中的一個或更多。(參見，例如，圖13A和13B)。在一個示例性實(shí)施例中，與光學(xué)系統(tǒng)之間具有已知微透鏡陣列的圖像傳感器陣列用于感測光學(xué)系統(tǒng)的出射瞳孔。基于出現(xiàn)在圖像傳感器陣列上的圖像信號，可以自每個微透鏡下方出現(xiàn)的微透鏡圓盤圖像之間的間隔推斷出出射瞳孔的形狀和/或位置?？梢岳酶魑⑼哥R圖像的形狀(可能重疊)確定出射瞳孔的形狀-例如，圓形圖像指示圓形出射瞳孔，六角形圖像指示六角形出射瞳孔，而方形圖像指示方形出射瞳孔。在一些實(shí)施例中，該形狀可能在圖像傳感器內(nèi)發(fā)生變化，這指示自傳感器上的顯視點(diǎn)出射瞳孔的形狀變化。出射瞳孔與微透鏡陣列和傳感器間的距離可以通過微透鏡圖像的節(jié)距(相對中心之間的距離)來確定。如圖2D所示，根據(jù)該圖所示的線性幾何關(guān)系，較小的節(jié)距指示較遠(yuǎn)的距離。在一個特定示例中，光學(xué)出射瞳孔與微透鏡陣列之間的距離L可以表示為以下方程L = F*X/(Y_X)其中F是微透鏡陣列和傳感器之間的間隔；X是兩個給定微透鏡(例如，鄰近的)中心(A和B)之間的間隔；且Y是出現(xiàn)在A和B下面圖像傳感器上的微透鏡圖像的中心之間的間隔。在另一示例性實(shí)施例中，傳感器或其他機(jī)械裝置用于檢測、確定、測量或跟蹤變焦透鏡的配置。例如，傳感器可以檢測、確定和/或測量用于驅(qū)動變焦透鏡的步進(jìn)馬達(dá)的位置，并且該位置可用作變焦透鏡配置的指示器。在這些示例性實(shí)施例中，變焦透鏡的配置可以與將配置映射至預(yù)定出射瞳孔配置的數(shù)據(jù)庫或表格相結(jié)合。在一些實(shí)施例中，步進(jìn)馬達(dá)位置的數(shù)量可以是離散且有限的，并且N位鍵可用于唯一地表示每個位置，其中每個N位鍵對應(yīng)于數(shù)據(jù)庫或表格中的一個入口，該入口對應(yīng)于與對應(yīng)的步進(jìn)馬達(dá)位置有關(guān)的預(yù)定出射瞳孔配置。特別地，在光場數(shù)據(jù)采集裝置連接到后處理系統(tǒng)的這些實(shí)施例中，這種連接可以通過有線和/或無線體系結(jié)構(gòu)利用現(xiàn)在已知的或以后開發(fā)的任何信號傳輸(signaling)技術(shù)實(shí)現(xiàn)。此外，可以利用任何現(xiàn)在已知或以后開發(fā)的任何格式將配置數(shù)據(jù)與關(guān)聯(lián)的光場數(shù)據(jù)一起或分別提供和/或傳遞給后處理系統(tǒng)。事實(shí)上，可以將模型和/或裝置靜態(tài)光場配置數(shù)據(jù)與動態(tài)光場配置數(shù)據(jù)(即，光場數(shù)據(jù)采集裝置的特性、參數(shù)和/或配置不是固定的、 恒定的、預(yù)定的和/或固有的)一起或分別提供和/或傳遞給后處理系統(tǒng)。例如，在一個實(shí)施例中，可以在初始連接后立即將模型和/或裝置靜態(tài)光場配置數(shù)據(jù)提供和/或傳遞給后處理系統(tǒng)，并且此后可以將動態(tài)光場配置數(shù)據(jù)與關(guān)聯(lián)的光場數(shù)據(jù)一起或分別傳遞給后處理系統(tǒng)。與其有關(guān)的所有通信策略、格式、技術(shù)和/或體系結(jié)構(gòu)均屬于本發(fā)明的范圍。在一個實(shí)施例中，光場數(shù)據(jù)采集裝置采集、確定、存儲和/或記錄代表出瞳和傳感器節(jié)距的數(shù)據(jù)。有關(guān)這一點(diǎn)，在一個實(shí)施例中，光場采集裝置在采集、收集、采樣和/或獲取光場數(shù)據(jù)時(即，當(dāng)“感光”時或進(jìn)行“照射”時)采集、確定、存儲和/或記錄有關(guān)透鏡配置的數(shù)據(jù)或信息(例如，變焦位置和范圍)。光場采集裝置中的電路可以利用例如透鏡配置計(jì)算、確定和/或估計(jì)出射瞳孔的位置。特別地，總的來說，光場捕獲系統(tǒng)的光學(xué)和/或幾何模型可以包括或提供將來自圖像傳感器像素的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成入射光線的表示或使二者關(guān)聯(lián)的信息。具有將像素值轉(zhuǎn)換為來自光場采集裝置的入射光線或?qū)⒍哧P(guān)聯(lián)的模型的后處理電路可以執(zhí)行光場處理(例如，計(jì)算包括例如具有不同焦平面的圖像，以及計(jì)算修正、捕獲或處理偽影(artifact)的圖像)。在某些方面，本發(fā)明記錄、存儲和/或確定主透鏡系統(tǒng)和光場捕獲傳感器的光學(xué)參數(shù)，這便于確定光場數(shù)據(jù)采集裝置的某些方面的光學(xué)和/或幾何模型。一旦記錄、存儲和/或確定透鏡系統(tǒng)和光場傳感器的特性、參數(shù)和/或配置，后處理電路可以產(chǎn)生將傳感器像素“映射”為幾何光線或幾何光線組或使二者關(guān)聯(lián)的光學(xué)和/ 或幾何模型。在某些情況下，出瞳或孔徑函數(shù)可以視為光場數(shù)據(jù)采集裝置的簡潔參數(shù)，其描述或表征采集裝置的透鏡系統(tǒng)(可包括一個或更多任意種類或類型的透鏡)。通過這種方式， 后處理電路可以使用代表出瞳或孔徑函數(shù)的數(shù)據(jù)(例如，一些實(shí)施例中出射瞳孔的大小和 /或形狀)來促進(jìn)和/或允許光場處理，包括例如以不同的深度聚焦或重新聚焦一個或更多圖像-在數(shù)據(jù)采集后或在光場數(shù)據(jù)采集裝置采集光場數(shù)據(jù)后。在系統(tǒng)執(zhí)行透鏡系統(tǒng)異常修正的實(shí)例中，可以使用透鏡系統(tǒng)的表征或表示和/或光線修正函數(shù)。在一個示例性實(shí)施例中，透鏡系統(tǒng)可以表征或表示為一組透鏡公式，所述公式描述每個透鏡元件的形狀、反射率和/或之間的間距。這種公式或關(guān)系可以描述如何確定光線在被圖像傳感器采集之前越過或穿過光學(xué)系統(tǒng)。事實(shí)上，光線如何越過或穿過光學(xué)系統(tǒng)的表征或表示促進(jìn)光線失真函數(shù)的光線跟蹤計(jì)算，該計(jì)算可用于修正光學(xué)異常。(參見，例如，Ren Ng 2006 年在斯坦福大學(xué)的博士論文”Digital Light Field Photography”， 第135頁)。在另一示例性實(shí)施例中，透鏡系統(tǒng)可以通過公式和光線修正函數(shù)(或光線失真函數(shù))本身的離散逼近來描述。在傳感器表面上捕獲的光受透鏡的漸暈(vignetting)影響的實(shí)例中，使用技術(shù)和電路修正、減少、最小化和/或消除漸暈將是有利的。這種漸暈的示例是由于斜視時的遮擋和/或面積的減小和/或出射瞳孔的閉塞(例如，由于透鏡鏡筒內(nèi)透鏡元件邊界、孔徑或其他不透明元件造成的內(nèi)部阻塞)造成照片接近邊角的地方變暗。如果不表征及建模透鏡系統(tǒng)的漸暈，則以一些透鏡系統(tǒng)捕獲的光場可能在圖像邊緣周圍遇到偽影。在一個示例性實(shí)施例中，透鏡系統(tǒng)由出射瞳孔參數(shù)和基于像素位置表征出射瞳孔遮擋的公式來表征、描述和/或表示。通過這種方式，可以通過每個像素位置處被遮擋的出射瞳孔的面積進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化(normalizing)來修正、減小、最小化和/或消除漸暈。在一個示例性實(shí)施例中，查找表或類似項(xiàng)可用于測試光線是否發(fā)生漸暈。在一個特定實(shí)施例中，當(dāng)系統(tǒng)執(zhí)行光場處理時，可以檢查二進(jìn)制查找表，該表使用幾何光線或光線組的“離散”Χ、Υ、υ和V分量進(jìn)行存取。如果二進(jìn)制查找表的幾何光線參數(shù)存儲假或零值， 則可以丟棄與該幾何光線關(guān)聯(lián)的信息(例如，像素值)。在另一特定示例性實(shí)施例中，可以在系統(tǒng)執(zhí)行光場處理時檢查值范圍從0.0到1. 0的數(shù)字查找表，該查找表利用幾何光線或光線組的Χ、Υ、υ和V分量存取。在系統(tǒng)執(zhí)行光場處理時可以修改和/或調(diào)整(例如，通過調(diào)整像素值來解決閉塞或通過使用查找值來標(biāo)準(zhǔn)化像素值)與幾何光線參數(shù)關(guān)聯(lián)的信息 (例如，像素值)。可以通過實(shí)驗(yàn)獲得查找表，例如在光場數(shù)據(jù)采集裝置的制造過程中的校準(zhǔn)步驟期間，通過使用該裝置來采集預(yù)定光場(例如，具有恒定且均勻(或接近恒定且接近均勻)照明的場景或除此之外預(yù)定且已知的場景或光場)的光場數(shù)據(jù)，并存儲通過分割光場數(shù)據(jù)中的每個值而標(biāo)準(zhǔn)化的查找表的值、由預(yù)定場景或光場通過實(shí)驗(yàn)記錄的值。在該示例性實(shí)施例的光場處理方面，查找表通過標(biāo)準(zhǔn)化光場數(shù)據(jù)中的每個值在光場處理期間被使用，標(biāo)準(zhǔn)化光場數(shù)據(jù)中的每個值通過利用查找表中匹配值的倒數(shù)對其按比例放縮來實(shí)現(xiàn)。例如，對于具有圖像傳感器的光場數(shù)據(jù)采集裝置，查找表可以作為標(biāo)準(zhǔn)化的傳感器圖像存儲在提供給光場處理的光場配置數(shù)據(jù)中。在對給定輸入光場數(shù)據(jù)組(包括圖像傳感器值)的光場處理期間，每個值與標(biāo)準(zhǔn)化傳感器圖像(查找表)中對應(yīng)的圖像傳感器值的倒數(shù)成比例地被加權(quán)。在又一示例性實(shí)施例中，查找表通過逼近標(biāo)準(zhǔn)化傳感器圖像的解析函數(shù)來表示 (例如，為了簡潔、有效和/或優(yōu)化)。例如，使用的解析函數(shù)和/或逼近可以是傳感器圖像的存儲子集(例如，一個微透鏡下的值)，其與一個過程或進(jìn)程結(jié)合以將圖像其他部分中的傳感器圖像像素映射為在存儲子集中的對應(yīng)位置或?qū)⒍哧P(guān)聯(lián)。在一個示例性實(shí)施例中， 映射或關(guān)聯(lián)過程或進(jìn)程是為了確定自預(yù)定位置的二維偏移量(例如，最接近的微透鏡的中心)，并在自存儲子集中的微透鏡的中心相同或接近相同的二維OD)偏移量處使用存儲子集中的值。事實(shí)上，確定2D偏移量的方法依賴于微透鏡陣列的圖案，并且針對利用與傳感器圖像中微透鏡圖像的中心位置和半徑有關(guān)的光場配置數(shù)據(jù)中的數(shù)據(jù)的示例性實(shí)施例對計(jì)算方法進(jìn)行了以下討論。特別地，對示例性實(shí)施例之前的描述僅僅為了圖解測量、確定、配準(zhǔn)和/或校準(zhǔn)類似查找表的功能的基本原理，用于修正光場數(shù)據(jù)采集裝置的漸暈方面或其他不良特性并用于并入光場配置數(shù)據(jù)?，F(xiàn)在已知或以后開發(fā)的用于測量、確定、配準(zhǔn)、校準(zhǔn)、逼近、表示和/ 或存儲這類查找表功能作為光場配置數(shù)據(jù)的部分的任何適當(dāng)進(jìn)程都將屬于本發(fā)明范圍的這個方面。
傳遞光場數(shù)據(jù)采集裝置的特性、參數(shù)和/或配置的光學(xué)表示如上所述，可以基于或利用光場數(shù)據(jù)采集裝置的描述光場傳感器和主透鏡系統(tǒng)或光場數(shù)據(jù)采集裝置的光學(xué)系統(tǒng)的一個或更多特性、參數(shù)和/或配置構(gòu)建將記錄的像素數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為幾何光線信息的光學(xué)模型。例如，模型和/或裝置靜態(tài)光場配置數(shù)據(jù)可以存儲在光場數(shù)據(jù)采集裝置上的存儲器中，例如，非易失性存儲器(如，只讀型存儲器-例如，電可編程只讀存儲器(“EPR0M”)、電可擦除可編程只讀存儲器(“EEPR0M”)和/或閃存(例如，NOR(或非型)或NAND (與非型)))。代表這種靜態(tài)特性、參數(shù)和/或配置的數(shù)據(jù)可以在任何時間寫入存儲器，例如在制造過程中。在某些實(shí)施例中，這種模型和/或裝置靜態(tài)光場配置數(shù)據(jù)包括微透鏡節(jié)距、微透鏡圖案和/或傳感器像素節(jié)距。該模式和/或裝置靜態(tài)光場配置數(shù)據(jù)也可以包括微透鏡陣列和傳感器表面之間的間距。特別地，在光場數(shù)據(jù)采集裝置包括“固定”透鏡系統(tǒng)的實(shí)施例中(例如，光場采集裝置可以制造為具有附加的透鏡系統(tǒng))，可以基于例如光場數(shù)據(jù)采集裝置的光學(xué)系統(tǒng)的變焦和/或焦點(diǎn)位置來確定出射瞳孔的大小和形狀。由于與一個或更多變焦和焦點(diǎn)位置有關(guān)，因此出射瞳孔或孔徑函數(shù)表示可以預(yù)定和/或存儲在光場數(shù)據(jù)采集裝置上的存儲器中 (以查找表、公式或類似的形式)或者外部后處理系統(tǒng)上的存儲器中。某些裝置靜態(tài)光場配置數(shù)據(jù)(例如，微透鏡陣列相對傳感器表面的偏移量和旋度)可依每個單獨(dú)的光場數(shù)據(jù)采集裝置而變化。同樣，在光場數(shù)據(jù)采集裝置的某些特性、 參數(shù)和/或配置基于逐個裝置而變化的情況下，可以在例如構(gòu)造光場數(shù)據(jù)采集裝置之后配準(zhǔn)進(jìn)程期間存儲和/或更新這種特性、參數(shù)和/或配置。該數(shù)據(jù)或信息可以存儲在光場數(shù)據(jù)采集裝置上或中的非易失性存儲器中(例如，SRAM(靜態(tài)存儲器)、NOR或NAND閃存或 EEPR0M)，并且事實(shí)上，該數(shù)據(jù)或信息可以在構(gòu)造采集裝置之后設(shè)置為裝置校準(zhǔn)過程的一部分?？苫Q透鏡系統(tǒng)中的特性、參數(shù)和/或配置的傳遞和存儲在某些實(shí)施例中，光場數(shù)據(jù)采集裝置可以包括一個或更多可互換的透鏡。在這些實(shí)施例中，光場數(shù)據(jù)采集裝置可以被提供(例如，由用戶通過用戶接口)和/或檢測(例如，通過從可互換的透鏡采集的數(shù)據(jù))細(xì)節(jié)和/或?qū)ζ涔鈱W(xué)系統(tǒng)的更改。在一個實(shí)施例中，光場數(shù)據(jù)采集裝置從可互換的透鏡中檢索信息以確定特性、參數(shù)和/或配置和/或光學(xué)系統(tǒng)對其所作的更改。在另一實(shí)施例中，用戶可以通過用戶接口輸入特性、參數(shù)和/或配置和/或光學(xué)系統(tǒng)對其所作的更改。 可以利用現(xiàn)在已知或以后開發(fā)的任何通信技術(shù)、電路、(電子或機(jī)械的)接口和/或體系結(jié)構(gòu)傳遞這種信息。在某些示例性實(shí)施例中，可互換透鏡(即，合并到光場數(shù)據(jù)采集裝置的光學(xué)系統(tǒng)中或該光學(xué)系統(tǒng)上的透鏡)和/或光場數(shù)據(jù)采集裝置包含存儲器中的查找表，該查找表將 ⑴光學(xué)系統(tǒng)的變焦和焦點(diǎn)與(ii)出瞳(或孔徑函數(shù))的表示關(guān)聯(lián)或者將⑴“映射”到 (ii)。出瞳可以提供給后處理電路(布置在光場數(shù)據(jù)采集裝置和/或單機(jī)后處理系統(tǒng)上) 以促進(jìn)和/或使能光場處理。在另一實(shí)施例中，可以基于光學(xué)系統(tǒng)的變焦和焦點(diǎn)利用數(shù)學(xué)關(guān)系確定出瞳。特別地，在具有固定聚點(diǎn)或變焦位置的實(shí)施例中，出射瞳孔的大小和形狀的確定可取決于不同的參數(shù)(例如，在具有固定變焦位置的實(shí)施例中，出射瞳孔可以僅僅隨焦點(diǎn)位置的變化而變化)。在另一示例性實(shí)施例中，如果互換透鏡合并到光學(xué)系統(tǒng)中，則對光場數(shù)據(jù)采集裝置應(yīng)用固件更新。該更新可以以“補(bǔ)丁”的方式實(shí)施并且可以由用戶安裝或者可以在透鏡首次連接到光場數(shù)據(jù)采集裝置時自動安裝。固件更新可以提供一種基于透鏡在感光或收集、采集和/或捕獲光場數(shù)據(jù)時可以提供的信息確定光學(xué)或透鏡系統(tǒng)的某些光學(xué)參數(shù)的機(jī)制。例如，固件更新允許光場數(shù)據(jù)采集裝置基于透鏡的配置(例如，透鏡的一個或更多預(yù)定的變焦或焦點(diǎn)位置)查找代表透鏡的出瞳或孔徑函數(shù)的數(shù)據(jù)。在又一實(shí)施例中，光場數(shù)據(jù)采集裝置中的存儲器包括可以實(shí)施或合并到光場數(shù)據(jù)采集裝置的光學(xué)系統(tǒng)中的一個或更多可互換透鏡的數(shù)據(jù)。在該實(shí)施例中，存儲器(例如，非易失性存儲器)包括代表可實(shí)施或合并到光場數(shù)據(jù)采集裝置的光學(xué)系統(tǒng)中的多個可互換透鏡的特性、參數(shù)和/或配置的數(shù)據(jù)。同樣，存在于光場數(shù)據(jù)采集裝置中的存儲器可包括將 (i)變焦和焦點(diǎn)“映射”為(ii)代表出瞳的數(shù)據(jù)的查找表。在一個實(shí)施例中，存在的存儲器包括多種數(shù)學(xué)關(guān)系，其中預(yù)定數(shù)學(xué)關(guān)系中選定的一個，基于實(shí)施或合并到光場數(shù)據(jù)采集裝置的光學(xué)系統(tǒng)中的特定可互換透鏡，用于基于例如光學(xué)系統(tǒng)的特定變焦和焦點(diǎn)確定出射瞳孔大小和/或形狀。在一個示例性實(shí)施例中，光場數(shù)據(jù)采集裝置的存儲器包含適于主體的所有可用可互換透鏡構(gòu)成的一個數(shù)據(jù)庫。每個條目可以由透鏡系統(tǒng)使其對相機(jī)可用的信息進(jìn)行鍵控 (keyed)。該鍵可以在透鏡模型號的形式上是唯一的、或者在可用參數(shù)(如最小變焦、最大變焦和f比例)的組合上是唯一的。事實(shí)上，該鍵可用于查找確定出射瞳孔的大小和/或形狀的特定或預(yù)定數(shù)學(xué)關(guān)系-例如，通過將透鏡的當(dāng)前變焦和焦點(diǎn)位置轉(zhuǎn)換為出射瞳孔位置。在另一示例性實(shí)施例中，當(dāng)可互換透鏡附連到光場數(shù)據(jù)采集裝置時，該裝置可以查詢一個外部源或多個外部源(例如，具有互聯(lián)網(wǎng)功能的相機(jī)可以查詢網(wǎng)絡(luò)化的數(shù)據(jù)庫) 以利用有線(例如，至本地計(jì)算機(jī)的USB電纜連接)或無線連接(例如，具有Wi-Fi功能的裝置)進(jìn)行更新。在該實(shí)施例中，當(dāng)可實(shí)施或合并到光場數(shù)據(jù)采集裝置的光學(xué)系統(tǒng)中的可互換透鏡首次、每次或任何時間附連到光場數(shù)據(jù)采集裝置以檢查和/或更新代表多個可互換透鏡的特性、參數(shù)和/或配置的數(shù)據(jù)時，該裝置可以查詢該外部源或多個源。在之前的討論中，“變焦和焦點(diǎn)”通常用作透鏡的光學(xué)配置的示例特性。本文中任何使用“變焦和焦點(diǎn)”的地方，應(yīng)當(dāng)理解光學(xué)系統(tǒng)的配置的特性的任何子集以及事實(shí)上采集裝置的光學(xué)和/或幾何模型的任何表示均可以替代變焦和焦點(diǎn)特性，或者除此之外，這種替代和概括都將屬于本發(fā)明的范圍。微透鏡陣列的光學(xué)表示在某些實(shí)施例中，可以記錄或存儲代表微透鏡陣列的數(shù)據(jù)以允許通過后處理電路對圖像進(jìn)行處理。這種數(shù)據(jù)可以存儲在單獨(dú)的配置數(shù)據(jù)文件中或者連同光場數(shù)據(jù)文件。配置數(shù)據(jù)文件可以與每個包含光場數(shù)據(jù)的一個或更多文件關(guān)聯(lián)。例如，配置數(shù)據(jù)文件可以存儲在存儲光場數(shù)據(jù)的電子文件數(shù)據(jù)頭中?？商娲兀鄬ΠP(guān)聯(lián)的光場數(shù)據(jù)的電子文件，配置數(shù)據(jù)文件可以存儲在單獨(dú)的電子文件中。而且，包括配置數(shù)據(jù)的電子文件可以與每個包含不同光場數(shù)據(jù)的多個電子文件關(guān)聯(lián)并與其分離。在一個示例性實(shí)施例中，相關(guān)/關(guān)聯(lián)的光場配置數(shù)據(jù)可以以標(biāo)準(zhǔn)圖像格式存儲在光場數(shù)據(jù)文件數(shù)據(jù)頭中。在此實(shí)施例中，除其他事項(xiàng)外，數(shù)據(jù)頭包括光場配置數(shù)據(jù)(例如， 包括代表光學(xué)系統(tǒng)的特性、參數(shù)和/或配置的數(shù)據(jù))。例如，單機(jī)后處理系統(tǒng)中的后處理電路可以讀取或解釋數(shù)據(jù)文件的數(shù)據(jù)頭以便于模型的構(gòu)建，從而用于處理關(guān)聯(lián)的或?qū)?yīng)的光場數(shù)據(jù)。通過這種方式，后處理電路可以轉(zhuǎn)換或解釋來自圖像傳感器的數(shù)據(jù)以執(zhí)行光場處理，例如使用光場數(shù)據(jù)產(chǎn)生、操作和/或編輯一個或更多圖像(例如，在不同的深度聚焦或重新聚焦一個或更多圖像-在數(shù)據(jù)采集后或在光場數(shù)據(jù)采集裝置采集光場數(shù)據(jù)后)。例如， 后處理電路可以將來自圖像傳感器像素位置的光場數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換或解釋成入射光線表示。投射的圓盤的中心位置和形狀在一個實(shí)施例中，系統(tǒng)采集或確定代表投射在成像傳感器表面的微透鏡圓盤的中心位置和大小的數(shù)據(jù)。參照圖5，投射的圓盤的大小和形狀覆蓋到捕獲的圖像上。后處理電路可以使用小透鏡投射的圖像的位置、大小和形狀信息進(jìn)行光場處理。事實(shí)上，確定微透鏡圓盤的中心和大小可以基于之前列出的關(guān)鍵光學(xué)參數(shù)來確定，例如使用以下示例性實(shí)施例中描述的計(jì)算進(jìn)程。投射的微透鏡圓盤位置和形狀在一個實(shí)施例中，系統(tǒng)可以存儲或記錄代表以下事項(xiàng)的數(shù)據(jù)，(i)投射到圖像傳感器的中心的中心小透鏡的X和Y偏移量(或表示微透鏡陣列相對圖像傳感器的平移的任何其他偏移量)，(ii)微透鏡陣列相對成像傳感器的旋度， (iii)微透鏡網(wǎng)格圖案(例如，六角形或方形)，(iv)投射的小透鏡的半徑，和/或(V)投射小透鏡的鄰近中心之間的間距。后處理電路可以使用這樣的數(shù)據(jù)確定光學(xué)和/或幾何模型以用于進(jìn)行光場處理(例如，例如，以不同的深度聚焦或重新聚焦一個或更多圖像-在數(shù)據(jù)采集后或在光場數(shù)據(jù)采集裝置采集光場數(shù)據(jù)后)。(參見，例如，圖6)。特別地，X和 Y偏移量值是傳感器上的中心像素與中央投射的微透鏡圓盤的中心之間的空間距離(在微透鏡包括圓盤形狀的情形下)。此外，鄰近圓盤中心之間的間距是投射的微透鏡陣列的節(jié)距?？梢詫⒚總€投射的小透鏡圓盤的半徑認(rèn)為是微透鏡陣列中小透鏡投射的光的圓盤的范圍(參見圖14A-14C)。請注意，盡管圖中投射的圓盤的直徑似乎近似與節(jié)距具有相同的大小，但是數(shù)字是不同的并且用于區(qū)分的目的。在該實(shí)施例中，電路可以通過以下方式構(gòu)建將傳感器位置(例如，像素坐標(biāo)的X和 Y位置)轉(zhuǎn)換成代表一組入射光線的信息的幾何或光學(xué)模型X和Y偏移量指定傳感器表面上中央微透鏡形成的圖像的位置，分別被稱為 MLXOnSensor和MLYOr^ensor。微透鏡形成的圖像的大小通過投射的小透鏡的半徑指定，稱為 MLROnSensor0對于中心位于PXOnSensor和PYOnSensor的每個像素，如果
^(PXOnSensor-MLXOnSensor)2 +(PYOnSensor-MLYOnSensor)2) < MLROnSensor
y則像素可以視為處于指定微透鏡投射的圖像中。所有投射到傳感器表面上的微透鏡圖像的中心的位置可以通過在鄰近小透鏡之間添加間距來確定，用于計(jì)算旋度。在一個具有方形微透鏡網(wǎng)格圖案、相對于傳感器表面的旋度為Hieta、傳感器表面上微透鏡圖像之間的間距為MLSpacing的示例性實(shí)施例中，4個鄰近微透鏡的中心處于以下位置· MLXOnSensor+MLSpacing*COS (Theta)，MLYOnSensor+MLSpacing*SIN(Theta)· MLXOnSensor-MLSpacingCOS* (Theta)，MLYOnSensor+MLSpacing*SIN(Theta)· MLXOnSensor-MLSpacing*SIN(Theta)，MLYOnSensor+MLSpacing*COS (Theta)
· MLXOnSensor+MLSpac ing*SIN (Theta)，MLYOnSensorMLSpacing*COS (Theta)微透鏡圓盤在傳感器表面上的投射的位置和間距可以確定4維幾何光線組在X和 Y分量/坐標(biāo)中的位置和范圍。在將成像傳感器上的位置轉(zhuǎn)換成x、Y、u和V中的值組的實(shí)施例中，包含在投射的微透鏡圖像中的所有像素的X和Y分量可以認(rèn)為中心處于微透鏡投射的中心并且與微透鏡的整個面積具有相同的大小。U和V分量可以認(rèn)為是角信息，并且在一些實(shí)施例中，針對微透鏡中心位于MLXOnSensor、MLYOnSensor、像素中心位于PXOnSensor、 PYOnSensor的像素，U和V分量可以通過以下方式確定.U= (PXOnSensor-MLXOnSensor) /MLSpacing· V = (PYOnSensor-MLYOnSensor)/MLSpacing在這些實(shí)施例中，U和V處于標(biāo)準(zhǔn)化的坐標(biāo)空間中，變化范圍是-0. 5到0. 5。特別地，在此實(shí)施例中，未照射的任何傳感器像素(不存在以下投射的微透鏡圖像，從像素的位置到其中心的距離小于或等于一個投射的圓盤半徑)不可用于光場處理。 在某些實(shí)施例中，投射到捕獲的圖像上的小透鏡圓盤的位置和大小在外觀上規(guī)則或接近規(guī)則可能是有利的。捕獲系統(tǒng)的簡潔光學(xué)規(guī)格在一個實(shí)施例中，系統(tǒng)可以存儲或記錄代表以下事項(xiàng)的數(shù)據(jù)(i)3維空間(3-space)中微透鏡陣列相對于成像傳感器的位置和方位，(ii)微透鏡網(wǎng)格圖案(例如，六角形或方形)，(iii)微透鏡陣列的透鏡公式或逼近，(iv)主透鏡系統(tǒng)的透鏡公式和間距或逼近，和/或(ν)光場傳感器相對主透鏡系統(tǒng)的位置和方位。(參見， 例如，圖5和6)。可以通過后處理電路使用這種數(shù)據(jù)以確定光場數(shù)據(jù)采集裝置的光學(xué)路徑的模型。后處理電路可以使用該模型執(zhí)行光場處理(例如，使用光場圖像數(shù)據(jù)產(chǎn)生、操作和/或編輯一個或更多圖像(例如，在不同的深度聚焦或重新聚焦一個或更多圖像-在數(shù)據(jù)采集后或在光場數(shù)據(jù)采集裝置采集光場圖像數(shù)據(jù)后)。在一個示例性實(shí)施例中，后處理系統(tǒng)采集和/或確定(i)微透鏡陣列中中央小透鏡相對成像傳感器的中心的X偏移量，(ii)微透鏡陣列中中央小透鏡相對成像傳感器的中心的y偏移量，(iii)微透鏡陣列的旋度，(iv)微透鏡陣列與成像傳感器之間的間隔，(ν) 微透鏡陣列的節(jié)距，(Vi)微透鏡陣列的圖案，和(Vii)出射瞳孔的中心相對微透鏡陣列的位置。特性、參數(shù)和/或配置光學(xué)系統(tǒng)和查找在一個實(shí)施例中，系統(tǒng)通過查找系統(tǒng)提供系統(tǒng)、電子、場景依賴的和/或光學(xué)特性、參數(shù)、屬性、模型和/或配置。在查找系統(tǒng)中，根據(jù)一個實(shí)施例，光場數(shù)據(jù)采集裝置以一個或更多鍵存儲或保存光場數(shù)據(jù)，所述鍵標(biāo)識光學(xué)系統(tǒng)或采集裝置的光學(xué)系統(tǒng)的組件。例如，在一個實(shí)施例中，光場數(shù)據(jù)采集裝置可以存儲多個鍵(例如，兩個鍵)，其中一個鍵可以唯一地標(biāo)識光場數(shù)據(jù)采集裝置，而另一個鍵可以在取得、采集和/或捕獲光場數(shù)據(jù)時唯一地標(biāo)識采集裝置的特性、參數(shù)和/或配置。事實(shí)上，在一個特定的示例性實(shí)施例中，根據(jù)本發(fā)明的該方面的光場數(shù)據(jù)采集裝置可以具有固定數(shù)量的變焦配置和針對每個變焦配置的唯一標(biāo)識符-其中每個對應(yīng)于預(yù)定的鍵。特別地，在一個實(shí)施例中，光場數(shù)據(jù)采集裝置可以(除此之外或代替性地)存儲或保存N位鍵以標(biāo)識與采集或捕獲的光場數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)或?qū)?yīng)的采集裝置的特性、參數(shù)和/或配置。在一個示例性實(shí)施例中，光場數(shù)據(jù)采集裝置包括一個唯一標(biāo)識光場數(shù)據(jù)采集裝置的一個、一些或所有(動態(tài)和/或靜態(tài)的)感光特性、參數(shù)和/或配置的鍵，包括·代表光場數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)相對微透鏡陣列的孔徑函數(shù)或出瞳的數(shù)據(jù)或信息(例如，透鏡系統(tǒng)的光學(xué)出射瞳孔的大小和/或形狀和/或三維位置)(或代表光場數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的數(shù)據(jù)/信息)。在一個實(shí)施例中，出瞳可以隨著光場數(shù)據(jù)采集裝置的透鏡系統(tǒng)的每種配置而變化。事實(shí)上，出瞳的大小和/或形狀可能依照射(on a shot-by-shot basis)變化。 (參見圖2D、5和6)；和/或·光場傳感器幾何模型，其通常限定為記錄光場數(shù)據(jù)的傳感器的光學(xué)和/或幾何模型。在特定的示例性實(shí)施例中，傳感器是圖像傳感器陣列前面的微透鏡陣列，并且光場傳感器幾何模型可包括一個、一些或所有以下特性、參數(shù)和/或配置ο微透鏡陣列的幾何學(xué)(geometry)。在本發(fā)明的背景下，“微透鏡陣列”是通常可以指代具有微光學(xué)圖案的任意窗口的術(shù)語。因此，微透鏡陣列的幾何學(xué)將包括微光學(xué)圖案的表面幾何學(xué)；和/或ο微透鏡陣列中小透鏡的節(jié)距。微透鏡陣列中小透鏡的節(jié)距可以表述為鄰近微透鏡的中心之間的距離，并且對于預(yù)定模型、系列或版本的光場數(shù)據(jù)采集裝置，小透鏡的節(jié)距可以是固定的或恒定的。在一些實(shí)施例中，節(jié)距可以是單個數(shù)字，其對于微透鏡陣列上的所有小透鏡而言是恒定且有效的(參見，圖7A和7B)。在其他示例性實(shí)施例中，節(jié)距可以基于在微透鏡陣列中的空間位置而變化。在其他示例性實(shí)施例中，術(shù)語“節(jié)距”通常用于指代微透鏡陣列的圖案，其可以是規(guī)則的、不規(guī)則的、重復(fù)的或不重復(fù)的；和/或ο微透鏡陣列和成像傳感器的表面之間的距離。在某些實(shí)施例中，該距離優(yōu)選與微透鏡陣列的焦距相同(或基本相同)。(參見圖2B-2D)。和/或ο微透鏡陣列相對成像傳感器的偏移量和旋度。微透鏡陣列的偏移量和旋度對于預(yù)定模型、系列或版本的光場數(shù)據(jù)采集裝置可以是固定的或者是恒定的，或者可以在光場數(shù)據(jù)采集裝置之間變化(甚至在模型、版本或其各部分之間)。(參見圖6)；和/或ο微透鏡陣列的圖案(例如，六角形或方形)。微透鏡陣列的圖案對于預(yù)定模型、 系列或版本的光場數(shù)據(jù)采集裝置可以是固定的或恒定的。(參見，圖8A、8B和8C)；和/或ο成像傳感器的像素/傳感器的節(jié)距。成像傳感器的像素/傳感器的節(jié)距可以表述為鄰近傳感器像素的中心之間的距離，并且對于預(yù)定模型、系列或版本的光場數(shù)據(jù)采集裝置可以是固定的或恒定的。(參見圖9)。N位鍵可以提供給后處理電路，其可以使用查找表或類似項(xiàng)構(gòu)建或重新構(gòu)建光場數(shù)據(jù)采集裝置的光學(xué)特性。在一個實(shí)施例中，后處理電路可以存取常駐存儲器、本地數(shù)據(jù)庫或查詢外部源(例如，互聯(lián)網(wǎng)源)以獲得與N位鍵關(guān)聯(lián)的光學(xué)信息。在采用一個或多個鍵的其他示例性實(shí)施例中，一個、一些或所有鍵可以是光場配置數(shù)據(jù)內(nèi)特定特性、參數(shù)、模型和或配置的值的編碼或表示。舉一個特定示例，在一些實(shí)施例中，變焦配置的焦距可以表示或存儲為N位鍵，其中該N位值編碼N位浮點(diǎn)位模式獲得單位為毫米的變焦位置的焦距。特別地，如上所述，每個實(shí)施例可以單獨(dú)使用或與一個或更多其他實(shí)施例組合。例如，在一個實(shí)施例中，光場數(shù)據(jù)采集裝置的光學(xué)模型或數(shù)據(jù)可以使用存儲一些配置參數(shù)以及唯一標(biāo)識采集裝置的某些元件或部件的一些信息的組合表示(例如， 基于以上討論的N位鍵實(shí)施例)。通過這種方式，后處理電路可以讀取或解釋圖像數(shù)據(jù)、配置數(shù)據(jù)和N位鍵的數(shù)據(jù)文件以創(chuàng)建或重新創(chuàng)建用于采集和/或捕獲光場數(shù)據(jù)的光場數(shù)據(jù)采集裝置的光學(xué)模型(即，與光場數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)的采集系統(tǒng)的光學(xué)模型)。在一個示例性實(shí)施例中，微透鏡陣列相對圖像傳感器的平移和旋轉(zhuǎn)配置參數(shù)以及相機(jī)模型數(shù)和變焦位置被存儲、記錄或保存到文件中。當(dāng)后處理電路(例如，后處理系統(tǒng)) 讀取該數(shù)據(jù)時，可以通過在特定變焦位置確定或查找相機(jī)模型的光學(xué)系統(tǒng)(基于N位鍵)， 之后應(yīng)用微透鏡陣列的平移和旋轉(zhuǎn)參數(shù)以更為完整地表達(dá)與光場數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)的采集系統(tǒng)的幾何和/或光學(xué)模型來構(gòu)建適當(dāng)?shù)膸缀魏?或光學(xué)模型。特別地，在本發(fā)明的示例性實(shí)施例中，數(shù)據(jù)處理、解析、計(jì)算、產(chǎn)生和/或操作可以在布置于(部分或整體)相機(jī)內(nèi)/上或外部后處理系統(tǒng)內(nèi)/上的電路內(nèi)實(shí)施或使用該電路實(shí)施。這種電路可包括一個或更多微處理器、專用集成電路(ASIC)、數(shù)字信號處理器(DSP) 和/或可編程門陣列(例如，現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA))。事實(shí)上，電路可以是現(xiàn)在已知或以后開發(fā)的任何類型或形式的電路。例如，后處理電路可以包括有源和/或無源的單個組件或多個組件(微處理器、FPGA、ASIC和DSP)，這些組件連接在一起以實(shí)現(xiàn)、提供和/或執(zhí)行預(yù)期的操作/功能/應(yīng)用；所有這些均屬于本發(fā)明的范圍。除其他事項(xiàng)外，術(shù)語“電路”可意指有源和/或無源的單個組件(例如，與電有關(guān)的/電子的)或多個組件(集成電路形式、分立形式或其他形式)，并且這些組件連接在一起以提供或執(zhí)行預(yù)期的功能。除其他事項(xiàng)外，術(shù)語“電路”可意指一個電路(集成的、分立的或其他形式)，一組這種電路，一個或更多處理器，一個或更多狀態(tài)機(jī)，一個或更多處理器實(shí)施軟件或一個或更多電路(集成的、分立的或其他形式)、一個或更多狀態(tài)機(jī)、一個或更多處理器和/或一個或更多處理器實(shí)施軟件的組合。而且，術(shù)語“光學(xué)器件”意指包括用于影響光傳播的多個組件的系統(tǒng)，包括但不限于透鏡元件、窗口、孔徑和鏡子。而且，如上所述，在操作中，后處理電路可以完成或執(zhí)行實(shí)現(xiàn)本文描述和圖解的特定方法、技術(shù)、任務(wù)或操作的一個或更多應(yīng)用程序、例程、程序和/或數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。這些應(yīng)用程序、例程或程序的功能可以組合或分散。而且，可以由后處理電路使用現(xiàn)在已知的或以后開發(fā)的任何編程語言實(shí)現(xiàn)這些應(yīng)用程序例程或程序，所述編程語言包括，例如，匯編、 FORTRAN、C、C++和BASIC，編譯或未編譯代碼；所有應(yīng)用程序例程或程序都將屬于本發(fā)明的范圍。光場數(shù)據(jù)的示例性文件和文件結(jié)構(gòu)光場數(shù)據(jù)文件是包括一組或更多組光場數(shù)據(jù)的電子數(shù)據(jù)文件。(參見，例如，圖15A和15B)。光場數(shù)據(jù)文件可包括一組或更多組光場數(shù)據(jù)，其整體或部分是壓縮或未壓縮的和/或處理的或未處理的。一組光場數(shù)據(jù)可以是通過光場數(shù)據(jù)采集裝置采集、捕獲和/或采樣的場景、圖像或“感光”數(shù)據(jù)。光場數(shù)據(jù)文件可包括任何文件形式或結(jié)構(gòu)，其中包含的數(shù)據(jù)整體或部分是壓縮形式的或未壓縮形式的，和/或其中包含的數(shù)據(jù)整體或部分是處理的或未處理的。在一個示例性實(shí)施例中，光場數(shù)據(jù)文件的文件形式或結(jié)構(gòu)包括起始代碼和/或結(jié)束代碼以分別指示一組光場數(shù)據(jù)的開始和/或結(jié)束。除此之外，或代替性地，該組光場數(shù)據(jù)可包括預(yù)定或預(yù)先限定數(shù)量的數(shù)據(jù)。(參見，例如，圖15A)。同樣地，給定的光場數(shù)據(jù)組的開始或結(jié)束可以間接基于相當(dāng)數(shù)量的數(shù)據(jù)(具有或不具有開始和/或結(jié)束代碼)。特別地，現(xiàn)在已知或以后開發(fā)的光場數(shù)據(jù)文件的任意文件形式或文件結(jié)構(gòu)都屬于本發(fā)明的范圍。在一個示例性實(shí)施例中，光場數(shù)據(jù)的文件形式或結(jié)構(gòu)可包括元數(shù)據(jù)(例如，作為數(shù)據(jù)頭部分)。(參見，例如，圖15B，其中在此示例性實(shí)施例中，這種數(shù)據(jù)頭位于文件的開始-盡管它不需要)。在一個實(shí)施例中，元數(shù)據(jù)可以是定義類型的數(shù)據(jù)，其提供有關(guān)采集、捕獲和/或采樣的光場數(shù)據(jù)和/或環(huán)境或參數(shù)的信息。例如，元數(shù)據(jù)可包括光場配置數(shù)據(jù)和 /或由光場配置數(shù)據(jù)組成。如上所述，光場數(shù)據(jù)文件可包括通過光場數(shù)據(jù)采集裝置采集、捕獲和/或采樣的圖像或“感光”的一組或更多組光場數(shù)據(jù)。其中，該文件包括多組光場數(shù)據(jù)，這些組可以是使用相同或基本相同的采集設(shè)置采集的一系列圖像或感光(時間上連續(xù)的)或多個圖像。 在這樣的情形下，數(shù)據(jù)頭部分可包括可應(yīng)用于多組光場數(shù)據(jù)的光場配置數(shù)據(jù)和/或由這些數(shù)據(jù)組成。光場數(shù)據(jù)文件可以存儲和/或保持在存儲器(例如，DRAM(動態(tài)隨機(jī)存取存儲器)、SRAM(靜態(tài)隨機(jī)存取存儲器)、閃存、傳統(tǒng)型硬盤驅(qū)動器、磁帶、CD和/或DVD)中。(參見，例如，圖16A-16C)。這種存儲器可以由后處理電路進(jìn)行存取以執(zhí)行光場處理(例如，產(chǎn)生、操作和/或編輯與光場數(shù)據(jù)對應(yīng)的圖像數(shù)據(jù)-在采集或記錄該圖像數(shù)據(jù)后(包括，例如，在采集光場數(shù)據(jù)之后調(diào)整、選擇、限定和/或重新限定焦點(diǎn)和/或場深))。存儲器可以在光場數(shù)據(jù)采集裝置內(nèi)部的或外部。而且，相對光場數(shù)據(jù)采集裝置中的電路，存儲器可以是分立的或集成的。除此之外，或代替性地，相對后處理電路/系統(tǒng)，存儲器可以是分立的或集成的。在一個實(shí)施例中，后處理電路可以訪問光場數(shù)據(jù)文件(具有一組或更多組光場數(shù)據(jù))，并且基于或響應(yīng)于用戶輸入或指令執(zhí)行光場處理(例如，在采集與圖像關(guān)聯(lián)的光場數(shù)據(jù)后，調(diào)整、選擇、限定和/或重新限定這種圖像的焦點(diǎn)和/或場深)。此后，后處理電路可以在光場數(shù)據(jù)文件內(nèi)存儲圖像(例如，將這種圖像附加到該文件)和/或重寫包含在光場數(shù)據(jù)文件內(nèi)的關(guān)聯(lián)的光場數(shù)據(jù)。除此之外，或代替性地，后處理電路可以創(chuàng)建(響應(yīng)于用戶輸入/指令)包含利用關(guān)聯(lián)的光場數(shù)據(jù)產(chǎn)生的圖像的獨(dú)立文件?？梢灾貜?fù)該過程以執(zhí)行進(jìn)一步的光場處理和利用光場數(shù)據(jù)產(chǎn)生額外的圖像(例如，再次在采集與這種圖像關(guān)聯(lián)的光場數(shù)據(jù)之后，重新調(diào)整、重新選擇和/或重新限定第二圖像的第二焦點(diǎn)和/或第二場深，其中第二圖像所關(guān)聯(lián)的光場數(shù)據(jù)與第一圖像所關(guān)聯(lián)的光場數(shù)據(jù)相同)。特別是，光場數(shù)據(jù)采集裝置可以包括顯示器以允許用戶查看利用一組或更多組光場數(shù)據(jù)產(chǎn)生的圖像或視頻。(參見，例如，圖16C和16D)。顯示器可以促使用戶實(shí)現(xiàn)對光場數(shù)據(jù)文件中一組或更多組光場數(shù)據(jù)的預(yù)期或預(yù)定的光場處理。光場數(shù)據(jù)采集裝置也可以連到外部顯示器以及，例如，記錄裝置、存儲器、打印機(jī)和/或處理器電路(參見，例如，圖16E和16F)。通過這種方式，光場數(shù)據(jù)采集裝置或后處理電路可以輸出圖像數(shù)據(jù)至顯示器、處理器電路(例如，專用或通用處理器)和/或視頻記錄裝置。(參見，例如，圖16E和16F)。而且，這種外部裝置或電路可以促進(jìn)，例如，光場數(shù)據(jù)文件的存儲和光場數(shù)據(jù)文件的光場處理。光場數(shù)據(jù)采集裝置(和/或后處理系統(tǒng))可以通過寫電路和讀電路與存儲器(其可以存儲具有一組或更多組光場數(shù)據(jù)和/或光場配置數(shù)據(jù)的電子數(shù)據(jù)文件)通信。(參見圖16G)。寫電路和讀電路可以連到處理電路以實(shí)現(xiàn)，例如，光場處理，光場處理在采集或記錄圖像數(shù)據(jù)后，產(chǎn)生、操作和/或編輯(例如，調(diào)整、選擇、限定和/或重新限定焦點(diǎn)和/或場深)與光場數(shù)據(jù)對應(yīng)的該圖像數(shù)據(jù)。處理電路(例如，一個或多于一個的處理器、一個或多于一個的狀態(tài)機(jī)、一個或多于一個的處理器實(shí)施軟件、一個或多于一個的門陣列、可編程門陣列和/或現(xiàn)場可編程門陣列)可產(chǎn)生包括光場數(shù)據(jù)的電子數(shù)據(jù)文件(例如，壓縮或非壓縮形式)。如以下詳細(xì)討論，這種文件可包括被交織、串連(thread)、水印標(biāo)記、編碼、多元化和/或網(wǎng)格化成標(biāo)準(zhǔn)圖像格式數(shù)據(jù)的光場數(shù)據(jù)。特別地，如本文所述，光場配置數(shù)據(jù)可以存儲在數(shù)據(jù)頭或與包含關(guān)聯(lián)的光場數(shù)據(jù)的(一個或多個)電子文件分離的電子文件中。(參見，例如，圖15B和15C)。其中光場配置數(shù)據(jù)存儲在獨(dú)立的電子文件中，這種文件可以存儲和/或保持在存儲器中(例如，DRAM、 SRAM、閃存、傳統(tǒng)型硬盤驅(qū)動器、磁帶、⑶和/或DVD)。(參見，例如，圖16A-16C)。如上所述，這種存儲器可以由后處理電路進(jìn)行存取以執(zhí)行光場處理(例如，產(chǎn)生、操作和/或編輯與光場數(shù)據(jù)對應(yīng)的圖像數(shù)據(jù)-在采集或記錄該圖像數(shù)據(jù)后(包括，例如，在使用光場配置數(shù)據(jù)采集光場數(shù)據(jù)之后調(diào)整、選擇、限定和/或重新限定焦點(diǎn)和/或場深))。此外，存儲器相對于光場數(shù)據(jù)采集裝置和/或后處理系統(tǒng)可以是內(nèi)部的或外部的。而且，相對光場數(shù)據(jù)采集裝置中的電路，存儲器可以是分立的或集成的。除此之外，或代替性地，相對后處理電路 /系統(tǒng)，存儲器可以是分立的或集成的。額外的包括光場數(shù)據(jù)和/或原始圖像數(shù)據(jù)的示例性文件和文件結(jié)構(gòu)在另一組實(shí)施例中，一組或更多組光場數(shù)據(jù)可以附加或集成到采用標(biāo)準(zhǔn)圖像格式的圖像數(shù)據(jù)中或具有標(biāo)準(zhǔn)圖像格式的圖像數(shù)據(jù)中。(參見，例如，圖17A-17C)。在這些實(shí)施例中，所述一組或更多組光場數(shù)據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)圖像格式的圖像數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)，其中這種一組或更多組光場數(shù)據(jù)可用于產(chǎn)生以標(biāo)準(zhǔn)圖像格式表示的圖像。光場數(shù)據(jù)可包括一組或更多組光場數(shù)據(jù)，其整體或部分是壓縮或未壓縮的和/或處理的或未處理的。特別地，標(biāo)準(zhǔn)圖像格式可以是開放格式或?qū)Ｓ懈袷?。?biāo)準(zhǔn)圖像格式-光場數(shù)據(jù)文件中的光場數(shù)據(jù)可以包括以上結(jié)合光場數(shù)據(jù)文件討論的任何屬性和/或特性。例如，在一個示例性實(shí)施例中，電子數(shù)據(jù)文件可包括元數(shù)據(jù)。(參見，例如，圖17B)。在一個示例性實(shí)施例中，光場數(shù)據(jù)可包括元數(shù)據(jù)(例如，數(shù)據(jù)頭部分中的光場配置數(shù)據(jù))。(參見，例如，圖17C，其中在此示例性實(shí)施例中，這種數(shù)據(jù)頭位于文件的開始-盡管它不需要)。事實(shí)上，光場數(shù)據(jù)的元數(shù)據(jù)可以合并到與標(biāo)準(zhǔn)圖像格式關(guān)聯(lián)的元數(shù)據(jù)中。盡管以上討論的光場數(shù)據(jù)文件的屬性和/或特性可應(yīng)用于標(biāo)準(zhǔn)圖像格式-光場數(shù)據(jù)文件中的光場數(shù)據(jù)，但為了簡明的目的，這里將不再重復(fù)這種討論。在一個實(shí)施例中，光場數(shù)據(jù)被交織、串連、水印標(biāo)記、編碼、多元化和/或網(wǎng)格化成標(biāo)準(zhǔn)圖像格式的數(shù)據(jù)。(參見，例如，圖17D)。在該實(shí)施例中，處理或讀電路可以相對光場數(shù)據(jù)的(一個或多個)數(shù)據(jù)組提取和/或解碼標(biāo)準(zhǔn)圖像格式的圖像數(shù)據(jù)。特別地，在另一組實(shí)施例中，用于產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)圖像格式的圖像數(shù)據(jù)的非光場原始圖像數(shù)據(jù)可以附加或集成到標(biāo)準(zhǔn)圖像格式的圖像數(shù)據(jù)中。(參見，例如，圖17E和17F)。在這些實(shí)施例中，與標(biāo)準(zhǔn)圖像格式的圖像數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)的原始圖像數(shù)據(jù)(可以是光場數(shù)據(jù)或不是光場數(shù)據(jù))與標(biāo)準(zhǔn)圖像格式的圖像數(shù)據(jù)存儲在相同的文件中。這種原始圖像數(shù)據(jù)可以是壓縮的或非壓縮的和/或處理的(整體或部分)或未處理的。在一個示例性實(shí)施例中，這種原始數(shù)據(jù)是從具有彩色馬賽克濾波陣列的(例如，Bayer型彩色濾波陣列)傳感器讀出的最初單通道原始像素值的表示。在另一特定示例性實(shí)施例中，這種原始像素值來自于光場數(shù)據(jù)采集裝置，因此該原始數(shù)據(jù)是這種裝置記錄的光場數(shù)據(jù)的表示。在這些實(shí)施例中，光場配置數(shù)據(jù)可以存儲在與關(guān)聯(lián)的光場數(shù)據(jù)分離的數(shù)據(jù)頭或電子文件中。(參見，例如，圖15C、17B和17C)。在光場配置數(shù)據(jù)存儲在單獨(dú)的電子文件中的情況下，這種文件可以存儲在和/或保持在存儲器中并且可以在處理與標(biāo)準(zhǔn)圖像格式對應(yīng)或采用標(biāo)準(zhǔn)圖像格式的圖像和/或光場數(shù)據(jù)期間被存取(例如，如以下馬上要討論的)。文件和文件結(jié)構(gòu)的示例性處理包括光場數(shù)據(jù)和/或原始圖像數(shù)據(jù)參照圖18A，在一個實(shí)施例中，電路可以訪問圖17A-17F中圖解的數(shù)據(jù)文件(例如，標(biāo)準(zhǔn)圖像格式-光場數(shù)據(jù)文件)和讀取或顯示與標(biāo)準(zhǔn)圖像格式對應(yīng)的圖像。此后，基于或響應(yīng)于一個或更多輸入或指令(例如，用戶輸入或指令)，可以使用例如與圖像關(guān)聯(lián)的光場數(shù)據(jù)的一個或更多數(shù)據(jù)組修改與標(biāo)準(zhǔn)圖像格式對應(yīng)的圖像。在一個實(shí)施例中，基于或響應(yīng)于一個或更多輸入或指令，電路可以執(zhí)行光場處理(例如，在采集與圖像關(guān)聯(lián)的光場數(shù)據(jù)之后，調(diào)整、選擇、限定和/或重新限定這種圖像的焦點(diǎn)和/或場深(其中該圖像在采集期間包括最初的焦點(diǎn)和場深))來修改圖像，并從而提供新的圖像(具有，例如，新的焦點(diǎn)和/或場深)。此后，電路可以在數(shù)據(jù)文件內(nèi)存儲或再存儲(re-store)圖像(例如，(i)通過存儲代表新圖像的標(biāo)準(zhǔn)圖像格式的數(shù)據(jù)來替換或重寫之前的圖像或(ii)附加代表這種新圖像的標(biāo)準(zhǔn)圖像格式的數(shù)據(jù))。除此之外，或代替性地，電路可以創(chuàng)建(響應(yīng)于，例如用戶輸入/指令)包含與新圖像對應(yīng)的數(shù)據(jù)的獨(dú)立文件。事實(shí)上，除了代表圖像的數(shù)據(jù)(標(biāo)準(zhǔn)圖像格式)外，這種新的或獨(dú)立的文件可以包括或不包括與其關(guān)聯(lián)的光場數(shù)據(jù)。特別地，當(dāng)電路執(zhí)行光場處理產(chǎn)生修改的圖像時，電路可以使用標(biāo)準(zhǔn)圖像格式-光場數(shù)據(jù)文件(或其部分)作為幀緩沖區(qū)。這一技術(shù)提供對存儲器資源的有效使用。在另一示例性實(shí)施例中，本發(fā)明利用標(biāo)準(zhǔn)圖像格式-光場數(shù)據(jù)文件的標(biāo)準(zhǔn)圖像部分作為“文件幀緩沖區(qū)”。具體地，代表要顯示的像素的文件幀緩沖區(qū)通過任意標(biāo)準(zhǔn)顯示機(jī)械裝置(即，現(xiàn)在已知或?qū)黹_發(fā)的可以讀取、解釋和/或顯示數(shù)據(jù)文件的標(biāo)準(zhǔn)圖像部分的方法或系統(tǒng))顯示在任意顯示器上。為了圖解這些原理，標(biāo)準(zhǔn)顯示機(jī)械裝置可以，例如，是以下裝置之一 Web瀏覽器；可能與操作系統(tǒng)集成的圖像查看器；用于圖像組織、查看編輯和/或幻燈片放映的第三方軟件；基于互聯(lián)網(wǎng)的照片共享網(wǎng)站或服務(wù)；打印服務(wù)，諸如百貨大樓中的廣告亭；和能夠上傳標(biāo)準(zhǔn)圖像格式的基于互聯(lián)網(wǎng)的打印服務(wù)。特別地，這種標(biāo)準(zhǔn)顯示機(jī)械裝置可能無法解釋、處理和/或顯示標(biāo)準(zhǔn)圖像-光場數(shù)據(jù)文件的光場數(shù)據(jù)部分。在該示例性實(shí)施例中，修改-存儲/再存儲組件使用文件中的光場數(shù)據(jù)部分通過光場處理創(chuàng)建修改的圖像，修改的圖像替換“文件幀緩沖區(qū)”以向標(biāo)準(zhǔn)顯示機(jī)械裝置提供新像素。特別地，“文件幀緩沖區(qū)”用作本發(fā)明像素的持久性存儲以存儲/再存儲“修改”組件在任何標(biāo)準(zhǔn)顯示機(jī)械裝置上進(jìn)行的可能顯示的效果。讀取/顯示-修改-存儲/再存儲的過程可包括很多置換和/或組合。例如，在修改圖像產(chǎn)生新圖像之后(利用與其關(guān)聯(lián)的光場數(shù)據(jù))， 可以再次讀取或再次顯示這種新圖像。(參見，例如，圖18B)。事實(shí)上，在存儲/再次存儲代表新圖像的數(shù)據(jù)(標(biāo)準(zhǔn)圖像格式)之前，用戶可以指示電路執(zhí)行再次修改(即，再次修改最初圖像或修改新圖像)。(參見，例如，圖18C)。讀取/顯示-修改-存儲/再存儲的所有置換和/或組合都將屬于本發(fā)明的范圍(參見，例如圖18D和18E)；但是，為了簡明的目的，不會在本文中分別討論讀取/顯示-修改-存儲/再存儲的這種置換和/或組合。特別地，當(dāng)在數(shù)據(jù)文件內(nèi)存儲或再存儲圖像(例如，⑴通過存儲代表新圖像的標(biāo)準(zhǔn)圖像格式的數(shù)據(jù)來替換或重寫之前的圖像)或(ii)附加代表這種新圖像的標(biāo)準(zhǔn)圖像格式的數(shù)據(jù))時，電路可以響應(yīng)于用戶輸入或指令而產(chǎn)生新的標(biāo)準(zhǔn)圖像格式-光場數(shù)據(jù)文件(其中，可以基本不更改光場數(shù)據(jù))或只產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)圖像文件(即，丟棄光場圖像數(shù)據(jù))。用戶也可以指示電路在存儲或再存儲代表修改的圖像的數(shù)據(jù)(采用選定的標(biāo)準(zhǔn)圖像格式)之前更改標(biāo)準(zhǔn)格式的標(biāo)準(zhǔn)圖像文件。如上所述，讀取/顯示-修改-存儲-再存儲過程也適用于圖17D和17E中圖示的標(biāo)準(zhǔn)圖像格式-原始圖像數(shù)據(jù)文件。與標(biāo)準(zhǔn)圖像格式-原始圖像數(shù)據(jù)文件有關(guān)的過程基本類似于標(biāo)準(zhǔn)圖像格式-光場圖像數(shù)據(jù)文件的過程(以上剛剛討論的)，并且同樣地，為了簡明的目的，將不重復(fù)討論。在對標(biāo)準(zhǔn)圖像-原始圖像數(shù)據(jù)文件的讀取/顯示-修改-存儲/再存儲過程的示例性實(shí)施例中，該過程的修改部分包括可訪問的和/或可能來自于原始圖像數(shù)據(jù)的任意類型的處理。特別地，這種類型的過程可以是不可訪問的和/或并非僅僅來自于標(biāo)準(zhǔn)圖像數(shù)據(jù)。例如，這種過程包括但不限于更改白平衡信息以影響顏色呈現(xiàn)方式；更改感光級數(shù)以使圖像變亮或變暗；應(yīng)用動態(tài)范圍改變以例如通過提高暗區(qū)的亮度和降低亮區(qū)的亮度來降低動態(tài)范圍。特別地，現(xiàn)在已知的或?qū)黹_發(fā)的可應(yīng)用于原始圖像數(shù)據(jù)的任意類型的圖像處理屬于本發(fā)明的范圍。示例性混合模式顯示、處理和通信。參照圖19，在一個實(shí)施例中，用戶可以利用任何標(biāo)準(zhǔn)顯示機(jī)械裝置來查看數(shù)據(jù)文件的標(biāo)準(zhǔn)圖像部分(例如，圖17A-17F的示例性電子數(shù)據(jù)文件)，同時讀取和/或顯示與標(biāo)準(zhǔn)圖像格式對應(yīng)的圖像；用戶也可以利用以上描述的讀取/顯示-修改-存儲/再存儲過程，在可能的情況下更改數(shù)據(jù)文件內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)圖像和/或光場數(shù)據(jù)。隨后，用戶可以對產(chǎn)生的數(shù)據(jù)文件應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)顯示機(jī)械裝置，例如，以通過互聯(lián)網(wǎng)查看或共享圖像，或者通過打印服務(wù)對其進(jìn)行打印。隨后，用戶可以重復(fù)該過程任意次數(shù)。以下內(nèi)容是利用本發(fā)明的一個實(shí)施例的示例性方案，并且同樣地，其并不局限于讀取/顯示-修改-存儲/再存儲實(shí)施例的置換和/或組合?？紤]到這一點(diǎn)，在一個實(shí)施例中，例如，用戶通過來自光場數(shù)據(jù)采集裝置的記錄采集標(biāo)準(zhǔn)圖像格式-光場數(shù)據(jù)格式的數(shù)據(jù)文件。響應(yīng)于輸入/指令(例如，用戶輸入/指令)，光場數(shù)據(jù)采集裝置將數(shù)據(jù)文件傳給包括圖像查看計(jì)算機(jī)程序(例如，標(biāo)準(zhǔn)顯示機(jī)械裝置)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)以提供和允許在顯示器上以圖像的方式查看數(shù)據(jù)文件。光場數(shù)據(jù)采集裝置和/或計(jì)算機(jī)系統(tǒng)也可以響應(yīng)輸入 /指令(例如，用戶輸入/指令)將數(shù)據(jù)文件傳給互聯(lián)網(wǎng)圖像共享站點(diǎn)(另一標(biāo)準(zhǔn)顯示機(jī)械裝置)，例如，以便于數(shù)據(jù)文件的共享。之后，另一用戶可以從共享站點(diǎn)下載數(shù)據(jù)文件并在計(jì)算機(jī)(標(biāo)準(zhǔn)顯示機(jī)械裝置， 例如，第二用戶本地的標(biāo)準(zhǔn)顯示機(jī)械裝置)上查看該數(shù)據(jù)文件。使用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的第二用戶可以使用實(shí)現(xiàn)讀取/顯示-修改-存儲/再存儲過程的軟件程序打開該數(shù)據(jù)文件。第二用戶查看圖像并應(yīng)用或?qū)嵤┕鈭鎏幚?例如，更改圖像的光學(xué)焦點(diǎn)到較近的焦面上)，還將產(chǎn)生的圖像存儲到包括標(biāo)準(zhǔn)圖像格式的數(shù)據(jù)文件的標(biāo)準(zhǔn)圖像部分的文件幀緩沖區(qū)中。之后，第二用戶利用打印機(jī)(另一標(biāo)準(zhǔn)顯示機(jī)械裝置)打印數(shù)據(jù)文件。之后，第二用戶可以將該數(shù)據(jù)文件上傳到互聯(lián)網(wǎng)圖像共享站點(diǎn)(標(biāo)準(zhǔn)顯示機(jī)械裝置)，該互聯(lián)網(wǎng)圖像共享站點(diǎn)可以是相同或不同的共享站點(diǎn)。另一用戶(即，第一用戶或第三用戶)下載并打印數(shù)據(jù)文件。 之前的方案圖解了本發(fā)明的某些方面和示例性實(shí)施例。特別地，光場數(shù)據(jù)采集裝置和/或后處理系統(tǒng)可包括允許用戶/操作人員監(jiān)視、控制和/或編程采集裝置和/或后處理系統(tǒng)的用戶接口。(參見，例如，圖IB、1C、IE、IF、16C、 16F和20)。參照圖20，在一個實(shí)施例中，用戶接口可包括輸出裝置/機(jī)械裝置(例如，打印機(jī)和/或顯示器(標(biāo)準(zhǔn)顯示機(jī)械裝置))和/或用戶輸入裝置/機(jī)械裝置(例如，按鈕、開關(guān)、觸摸屏、指示裝置(例如，鼠標(biāo)或軌跡球)和/或麥克風(fēng))以允許用戶和/或操作人員監(jiān)視、控制和/或編程光場數(shù)據(jù)采集裝置的操作參數(shù)和/或特性和/或后處理電路/系統(tǒng) (例如，(i)采集、采樣、捕獲、存儲和/或記錄光場數(shù)據(jù)的速度，( )采集裝置的焦面、視場或場深，和/或(iii)后處理電路/系統(tǒng)實(shí)施的后處理操作)。本文描述并圖解了多個發(fā)明。盡管已經(jīng)描述和圖示了本發(fā)明的某些實(shí)施例、特征、 屬性和優(yōu)點(diǎn)，但是應(yīng)當(dāng)理解根據(jù)以上描述和圖示，本發(fā)明許多其他的以及不同的和/或類似的實(shí)施例、特征、屬性和優(yōu)點(diǎn)是顯而易見的。同樣，本發(fā)明的以上實(shí)施例僅僅是示例性的。 這些實(shí)施例不是也不打算是詳盡的或?qū)⒈景l(fā)明局限于所公開的精確形式、技術(shù)、材料和/ 或配置。應(yīng)當(dāng)理解本發(fā)明的這種其他的、類似的以及不同的實(shí)施例、特征、原料、配置、屬性、 結(jié)構(gòu)和優(yōu)點(diǎn)屬于本發(fā)明的范圍。應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步理解可以使用其他實(shí)施例，并且可以做操作上的更改而不偏離本發(fā)明的范圍。本發(fā)明的范圍并不僅僅局限于以上描述，因?yàn)榻榻B上述實(shí)施例的描述是為了示例性圖示和說明的目的。例如，在光場數(shù)據(jù)采集裝置連接到后處理系統(tǒng)的這些實(shí)施例中，這種連接可以通過有線和/或無線體系結(jié)構(gòu)利用現(xiàn)在已知的或以后開發(fā)的任何信號傳輸技術(shù)進(jìn)行。此外， 可以利用任何現(xiàn)在已知或以后開發(fā)的任何格式將配置數(shù)據(jù)與關(guān)聯(lián)的光場數(shù)據(jù)一起或分別提供和/或傳遞給后處理系統(tǒng)。事實(shí)上，靜態(tài)型配置數(shù)據(jù)可以與動態(tài)型配置數(shù)據(jù)一起或分別提供和/或傳遞給后處理系統(tǒng)。與其有關(guān)的所有通信策略、設(shè)計(jì)、格式、技術(shù)和/或體系結(jié)構(gòu)都將屬于本發(fā)明的范圍。應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步注意到，可以利用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)工具描述本文公開的各種電路和電路系統(tǒng)，并且在這些電路和電路系統(tǒng)的行為、寄存器傳輸、邏輯組件、晶體管、幾何布局和/ 或其他特性方面，可以將其表述(或表現(xiàn))為包含在各種計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)中的數(shù)據(jù)和/或指令。可以實(shí)現(xiàn)這種電路表述的文件和其他對象的格式包括但不限于支持諸如C、Veril0g 和HLDL等行為語言的格式，如RTL等支持寄存器級描述語言的格式、如GDSII、GDSIII, GDSIV、CIF、MEBES等支持幾何描述語言的格式和任意其他適當(dāng)格式和語言?？梢园@種格式化數(shù)據(jù)和/或指令的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)包括但不限于各種形式的非易失性存儲介質(zhì)(例如，光學(xué)、磁性或半導(dǎo)體存儲介質(zhì))和可用于通過無線、光學(xué)或有限信號傳輸介質(zhì)或其任意組合傳輸這種格式化數(shù)據(jù)和/或指令的載波。通過載波進(jìn)行這種格式化數(shù)據(jù)和/或指令的傳輸示例包括但不限于在互聯(lián)網(wǎng)和/或其他計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)上通過一種或更多數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議 (例如，HTTP、FTP、SMTP等)進(jìn)行的傳輸(上傳、下載、電子郵件等)。事實(shí)上，在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)內(nèi)通過一種或更多計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)接收時，上述電路的這種基于數(shù)據(jù)和/或指令的表述可以由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)內(nèi)的處理實(shí)體(例如，一個或更多處理器) 來處理并由一個或更多其他計(jì)算機(jī)程序執(zhí)行以產(chǎn)生這種電路的物理實(shí)體的表示或圖像，所述計(jì)算機(jī)程序包括但不限于網(wǎng)表產(chǎn)生程序、布局和路由程序等。此后，可以在裝置制造中使用這種表示或圖像，例如通過使能產(chǎn)生用于形成裝置制造過程中電路的各種組件的一個或更多掩膜的方式。如上所述，本文描述并圖解了多個發(fā)明。重要的是，可以單獨(dú)使用本發(fā)明的每個方面和/或?qū)嵤├蛘吲c一個或更多這種方面和/或?qū)嵤├Y(jié)合使用。為了簡明的目的，本文將不會分別討論這些置換和組合。同樣，本發(fā)明并不局限于任何單一的方面或其實(shí)施例， 也不局限于這些方面和/或?qū)嵤├娜我饨M合和/或置換。在權(quán)利要求中，術(shù)語⑴“光場數(shù)據(jù)”意指光場數(shù)據(jù)，(ii) “光場配置數(shù)據(jù)”意指光場配置數(shù)據(jù)，(iii) “孔徑函數(shù)”意指孔徑函數(shù)，(iv)“出瞳"意指出瞳，(ν) “光場處理” 意指光場處理，(vi)“光場數(shù)據(jù)文件"意指光場數(shù)據(jù)文件，(vi)“光學(xué)模型"意指光學(xué)和/ 或幾何模型，(vii)“標(biāo)準(zhǔn)圖像格式"意指標(biāo)準(zhǔn)圖像格式。而且，在權(quán)利要求中，除其他事項(xiàng)外，術(shù)語“電路”意指有源和/或無源的單個組件 (例如，與電有關(guān)的/電子的)或多個組件(集成電路形式、分立形式或其他形式)，并且這些組件連接在一起以提供或執(zhí)行預(yù)期的操作。除其他事項(xiàng)外，權(quán)利要求中的術(shù)語“電路”意指一個電路(集成的或其他形式)、一組這種電路、一個或更多處理器、一個或更多狀態(tài)機(jī)、 一個或更多處理器實(shí)施軟件、一個或更多門陣列、可編程門陣列和/或現(xiàn)場可編程門陣列， 或一個或更多電路(集成的或其他形式)、一個或更多狀態(tài)機(jī)、一個或更多處理器、一個或更多處理器實(shí)施軟件、一個或更多門陣列、可編程門陣列和/或現(xiàn)場可編程門陣列的組合。 除其他事項(xiàng)外，術(shù)語“數(shù)據(jù)”意指模擬或數(shù)字形式的(一個或多個)電流或電壓信號(復(fù)數(shù)或單數(shù)個)，其可以是單比特(或類似的)或多比特(或類似的)。而且，術(shù)語“光學(xué)器件” 意指一個或更多組件和/或包括用于影響光傳播的多個組件的系統(tǒng)，包括但不限于透鏡元件、窗口、微透鏡陣列、孔徑和鏡。
權(quán)利要求
1.一種產(chǎn)生和輸出與場景對應(yīng)的圖像數(shù)據(jù)的方法，所述方法包括采集代表來自所述場景的光場的光場數(shù)據(jù)，其中利用數(shù)據(jù)采集裝置來采集所述光場數(shù)據(jù)；采集代表光線如何通過所述數(shù)據(jù)采集裝置進(jìn)行光學(xué)傳播的配置數(shù)據(jù)； 使用所述光場數(shù)據(jù)和所述配置數(shù)據(jù)產(chǎn)生第一圖像數(shù)據(jù)，其中所述第一圖像數(shù)據(jù)包括與所述光場數(shù)據(jù)的焦點(diǎn)或焦深不同的焦點(diǎn)或焦深；產(chǎn)生第一電子數(shù)據(jù)文件，其包括(i)所述第一圖像數(shù)據(jù)，(ii)所述光場數(shù)據(jù)，和(iii) 所述配置數(shù)據(jù)；和輸出所述第一電子數(shù)據(jù)文件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中產(chǎn)生所述第一電子數(shù)據(jù)文件還包括以標(biāo)準(zhǔn)圖像格式排列所述第一電子數(shù)據(jù)文件的所述第一圖像數(shù)據(jù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中產(chǎn)生所述第一電子數(shù)據(jù)文件還包括以JPEG格式排列所述第一電子數(shù)據(jù)文件的所述第一圖像數(shù)據(jù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，產(chǎn)生第一電子數(shù)據(jù)文件還包括交織、串連、水印標(biāo)記、 編碼、多元化和/或網(wǎng)格化所述第一圖像數(shù)據(jù)和所述光場數(shù)據(jù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中產(chǎn)生第一電子數(shù)據(jù)文件還包括產(chǎn)生所述第一電子數(shù)據(jù)文件的數(shù)據(jù)頭，其中所述數(shù)據(jù)頭包括所述配置數(shù)據(jù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，還包括 讀取所述第一電子數(shù)據(jù)文件；顯示所述第一圖像數(shù)據(jù)； 接收用戶輸入；響應(yīng)于所述用戶輸入，利用(i)所述電子數(shù)據(jù)文件的所述光場數(shù)據(jù)和(ii)所述配置數(shù)據(jù)產(chǎn)生第二圖像數(shù)據(jù)，其中所述第二圖像數(shù)據(jù)與所述第一圖像數(shù)據(jù)不同；產(chǎn)生第二電子數(shù)據(jù)文件，其包括(i)所述第二圖像數(shù)據(jù)，(ii)所述光場數(shù)據(jù)，和(iii) 所述配置數(shù)據(jù)；和輸出所述第二電子數(shù)據(jù)文件。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中所述第二圖像數(shù)據(jù)包括與所述第一圖像數(shù)據(jù)的所述焦點(diǎn)或焦深不同的焦點(diǎn)或焦深。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中產(chǎn)生所述第二電子數(shù)據(jù)文件還包括以標(biāo)準(zhǔn)圖像格式排列所述第二電子數(shù)據(jù)文件的所述第二圖像數(shù)據(jù)。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，產(chǎn)生第二電子數(shù)據(jù)文件還包括交織、串連、水印標(biāo)記、 編碼、多元化和/或網(wǎng)格化所述第二圖像數(shù)據(jù)和所述光場數(shù)據(jù)。
10.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，還包括壓縮所述光場數(shù)據(jù)以產(chǎn)生壓縮的光場數(shù)據(jù)，并且其中所述第一電子數(shù)據(jù)文件的所述光場數(shù)據(jù)是所述壓縮的光場數(shù)據(jù)。
11.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中 采集配置數(shù)據(jù)包括采集N位鍵；和所述方法還包括通過將所述N位鍵與預(yù)先確定的光學(xué)模型數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)來確定光學(xué)模型數(shù)據(jù)，并且其中產(chǎn)生第一圖像數(shù)據(jù)包括利用所述光場數(shù)據(jù)和所述光學(xué)模型數(shù)據(jù)產(chǎn)生第一圖像數(shù)據(jù)。
12.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，還包括 讀取所述第一電子數(shù)據(jù)文件；顯示所述第一圖像數(shù)據(jù)； 接收用戶輸入；響應(yīng)于所述用戶輸入，利用(i)所述電子數(shù)據(jù)文件的所述光場數(shù)據(jù)和(ii)所述配置數(shù)據(jù)產(chǎn)生第二圖像數(shù)據(jù)，其中所述第二圖像數(shù)據(jù)與所述第一圖像數(shù)據(jù)不同； 產(chǎn)生包括所述第二圖像數(shù)據(jù)的第二電子數(shù)據(jù)文件；和輸出所述第二電子數(shù)據(jù)文件。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中所述第二圖像數(shù)據(jù)包括與所述第一圖像數(shù)據(jù)的所述焦點(diǎn)或焦深不同的焦點(diǎn)或焦深。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中產(chǎn)生所述第二電子數(shù)據(jù)文件還包括以標(biāo)準(zhǔn)圖像格式排列所述第二電子數(shù)據(jù)文件的所述第二圖像數(shù)據(jù)。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述配置數(shù)據(jù)包括代表孔徑函數(shù)或出瞳的數(shù)據(jù)， 所述孔徑函數(shù)或出瞳與所述光場數(shù)據(jù)的采集關(guān)聯(lián)。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述配置數(shù)據(jù)包括代表從所述數(shù)據(jù)采集裝置捕獲的二維陣列像素值上的二維位置到來自所述場景的光場的四維參數(shù)化的映射的數(shù)據(jù)。
17.一種系統(tǒng)，其包括讀取電路，用于讀取存儲在存儲器中的第一電子數(shù)據(jù)文件，其中所述第一電子數(shù)據(jù)文件包括⑴第一圖像數(shù)據(jù)，(ii)代表來自場景的光場的光場數(shù)據(jù)，和(iii)代表光線如何通過光場數(shù)據(jù)采集裝置進(jìn)行光學(xué)傳播的配置數(shù)據(jù)；顯示裝置，用于利用所述第一圖像數(shù)據(jù)視覺輸出所述場景的圖像； 用戶接口，用于接收用戶輸入；連接到所述讀取電路、顯示裝置和用戶接口的處理電路，用于 利用所述配置數(shù)據(jù)確定光學(xué)模型數(shù)據(jù)，其中所述光學(xué)模型數(shù)據(jù)代表所述光場數(shù)據(jù)采集裝置的光學(xué)模型，響應(yīng)于所述用戶輸入，利用所述光場數(shù)據(jù)和所述光學(xué)模型數(shù)據(jù)產(chǎn)生第二圖像數(shù)據(jù)，其中所述第二圖像數(shù)據(jù)包括與所述第一圖像數(shù)據(jù)的焦點(diǎn)或焦深不同的焦點(diǎn)或焦深，和產(chǎn)生包括所述第二圖像數(shù)據(jù)的第二電子數(shù)據(jù)文件；以及連接到所述處理電路的寫入電路，用于向所述存儲器寫入所述第二電子數(shù)據(jù)文件。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的系統(tǒng)，其中所述第二電子數(shù)據(jù)文件還包括(i)代表所述場景的光場的所述光場數(shù)據(jù)，和(ii)所述配置數(shù)據(jù)和/或所述光學(xué)模型數(shù)據(jù)。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的系統(tǒng)，其中所述配置數(shù)據(jù)包括代表孔徑函數(shù)或出瞳的數(shù)據(jù)，所述孔徑函數(shù)或出瞳與采集所述光場數(shù)據(jù)的所述光場數(shù)據(jù)采集裝置關(guān)聯(lián)。
20.根據(jù)權(quán)利要求18所述的系統(tǒng)，其中所述處理電路通過交織、串連、水印標(biāo)記、編碼、 多元化和/或網(wǎng)格化所述第二圖像數(shù)據(jù)和所述光場數(shù)據(jù)產(chǎn)生所述第二電子數(shù)據(jù)文件。
21.根據(jù)權(quán)利要求18所述的系統(tǒng)，其中所述第二電子數(shù)據(jù)文件包括數(shù)據(jù)頭，其中所述數(shù)據(jù)頭包括所述配置數(shù)據(jù)和/或所述光學(xué)模型數(shù)據(jù)。
22.根據(jù)權(quán)利要求18所述的系統(tǒng)，其中所述處理電路通過壓縮所述光場數(shù)據(jù)以產(chǎn)生壓縮的光場數(shù)據(jù)來產(chǎn)生所述第一電子數(shù)據(jù)文件，并且其中所述第二電子數(shù)據(jù)文件的所述光場數(shù)據(jù)是所述壓縮的光場數(shù)據(jù)。
23.根據(jù)權(quán)利要求17所述的系統(tǒng)，其中所述處理電路以標(biāo)準(zhǔn)圖像格式排列所述第二電子數(shù)據(jù)文件的所述第二圖像數(shù)據(jù)。
24.根據(jù)權(quán)利要求17所述的系統(tǒng)，其中所述處理電路以JPEG格式排列所述第二電子數(shù)據(jù)文件的所述第二圖像數(shù)據(jù)。
25.根據(jù)權(quán)利要求17所述的系統(tǒng)，其中所述第一電子數(shù)據(jù)文件的所述配置數(shù)據(jù)包括N 位鍵，并且其中所述處理電路通過將N位鍵與多個不同的、預(yù)先確定的光學(xué)模型數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)來確定所述光學(xué)模型數(shù)據(jù)。
26.一種采集場景的光場圖像數(shù)據(jù)的光場采集裝置，所述裝置包括光學(xué)器件，其中所述光學(xué)器件包括光學(xué)路徑；光場傳感器，其位于所述光學(xué)器件的光學(xué)路徑中，用于采集光場圖像數(shù)據(jù)；接收用戶輸入的用戶接口，其中，響應(yīng)于所述用戶輸入，所述光場傳感器采集所述場景的所述光場圖像數(shù)據(jù)；和連接到所述光場傳感器和所述用戶接口以產(chǎn)生和輸出電子數(shù)據(jù)文件的處理電路，所述處理電路用于確定代表光線如何穿過所述光學(xué)器件和光場傳感器進(jìn)行光學(xué)傳播的配置數(shù)據(jù)；和產(chǎn)生和輸出所述電子數(shù)據(jù)文件，其中所述電子數(shù)據(jù)文件包括(i)圖像數(shù)據(jù)，(ii)代表所述場景的光場的光場數(shù)據(jù)，和(iii)配置數(shù)據(jù)；和連接到所述處理電路的存儲器，用于在其中存儲所述電子數(shù)據(jù)文件。
27.根據(jù)權(quán)利要求沈所述的裝置，其中所述配置數(shù)據(jù)包括代表光場采集裝置的孔徑函數(shù)或出瞳的數(shù)據(jù)。
28.根據(jù)權(quán)利要求沈所述的裝置，其中所述配置數(shù)據(jù)包括代表從捕獲的2D陣列像素值上的二維位置到來自所述場景的光場的四維參數(shù)化的映射的數(shù)據(jù)。
29.根據(jù)權(quán)利要求沈所述的裝置，其中所述處理電路通過交織、串連、水印標(biāo)記、編碼、 多元化和/或網(wǎng)格化所述圖像數(shù)據(jù)和所述光場數(shù)據(jù)產(chǎn)生所述電子數(shù)據(jù)文件。
30.根據(jù)權(quán)利要求沈所述的裝置，其中所述處理電路產(chǎn)生包括所述配置數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)頭，其中所述電子數(shù)據(jù)文件包括所述數(shù)據(jù)頭。
31.根據(jù)權(quán)利要求沈所述的裝置，其中所述處理電路通過壓縮所述光場數(shù)據(jù)以產(chǎn)生壓縮的光場數(shù)據(jù)來產(chǎn)生所述電子數(shù)據(jù)文件，并且其中所述電子數(shù)據(jù)文件的所述光場數(shù)據(jù)是所述壓縮的光場數(shù)據(jù)。
32.根據(jù)權(quán)利要求沈所述的裝置，其中所述處理電路以標(biāo)準(zhǔn)圖像格式排列所述電子數(shù)據(jù)文件的所述圖像數(shù)據(jù)。
33.根據(jù)權(quán)利要求沈所述的裝置，其中所述處理電路以JPEG格式排列所述電子數(shù)據(jù)文件的所述圖像數(shù)據(jù)。
34.根據(jù)權(quán)利要求沈所述的裝置，其中所述電子數(shù)據(jù)文件的所述配置數(shù)據(jù)包括代表預(yù)先確定的光學(xué)模型數(shù)據(jù)的N位鍵。
全文摘要
某些裝置和方法涉及采集、產(chǎn)生和/或輸出與場景對應(yīng)的圖像數(shù)據(jù)。一方面，該方法包括(i)采集代表場景中光場的光場數(shù)據(jù)，(i)采集代表光線如何穿過數(shù)據(jù)采集裝置(用于采集光場數(shù)據(jù))進(jìn)行光學(xué)傳播的配置數(shù)據(jù)，(iii)利用光場數(shù)據(jù)和配置數(shù)據(jù)產(chǎn)生第一圖像數(shù)據(jù)，其中第一圖像數(shù)據(jù)包括與光場數(shù)據(jù)的焦點(diǎn)或焦深不同的焦點(diǎn)或焦深，(iv)產(chǎn)生第一電子數(shù)據(jù)文件，該文件包括(a)第一圖像數(shù)據(jù)，(b)光場數(shù)據(jù)和(c)配置數(shù)據(jù)，以及(v)輸出第一電子數(shù)據(jù)文件。
文檔編號G06T15/00GK102282590SQ201080004843
公開日2011年12月14日 申請日期2010年4月5日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月18日
發(fā)明者A·菲詩曼, C·皮茨, T·J·奈特, Y-R·恩 申請人:瑞芳克斯成像公司