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      圖像獲取的裝置及方法

      文檔序號(hào):8266396閱讀:283來(lái)源:國(guó)知局
      圖像獲取的裝置及方法
      【技術(shù)領(lǐng)域】
      [0001] 本發(fā)明涉及信息技術(shù)領(lǐng)域,并且更具體地,涉及圖像獲取的裝置及方法。
      【背景技術(shù)】
      [0002] 光場(chǎng)相機(jī)相比普通相機(jī)具有先拍照后對(duì)焦、可3D顯示等優(yōu)勢(shì),其基本結(jié)構(gòu)是在普 通相機(jī)的主透鏡和傳感器之間增加了微透鏡陣列。斯坦福(Stanford)大學(xué)提出的光場(chǎng)相 機(jī)1. 〇中,微透鏡陣列位于主透鏡的像平面上,并對(duì)主透鏡的主面成像,圖像傳感器位于微 透鏡陣列的焦平面上,其成像分辨率不夠理想;Todor提出的光場(chǎng)相機(jī)2. 0,即聚焦型光場(chǎng) 相機(jī)中,微透鏡陣列位于主透鏡的焦平面之前或之后,并對(duì)主透鏡的焦平面成像,圖像傳感 器位于微透鏡的焦平面之前或之后,其成像分辨率相對(duì)前者具有較高的空間分辨率,但其 角分辨率較低。由于兩種光場(chǎng)相機(jī)各有其優(yōu)勢(shì)和劣勢(shì),因此需要兩種光場(chǎng)相機(jī)模式之間的 切換以滿足使用者的需求。

      【發(fā)明內(nèi)容】

      [0003] 本發(fā)明實(shí)施例提供了一種圖像獲取的裝置及方法,能夠?qū)崿F(xiàn)兩種光場(chǎng)相機(jī)模式之 間的切換。
      [0004] 第一方面,提供了一種圖像獲取的裝置,包括:主透鏡、微透鏡陣列、圖像傳感器以 及焦距控制單元;該主透鏡、該微透鏡陣列、以及該圖像傳感器依次間隔設(shè)置,該圖像傳感 器用以感測(cè)從該主透鏡及該微透鏡陣列透射出的光信號(hào),并將該光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào);該 焦距控制單元用以控制該主透鏡、該微透鏡陣列中的微透鏡或者該主透鏡及該微透鏡的焦 距,以使該裝置在第一光場(chǎng)相機(jī)模式和第二光場(chǎng)相機(jī)模式之間切換。
      [0005] 在第一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中,該焦距控制單元為壓控焦距控制單元,該主透鏡以 及該微透鏡為壓控變焦透鏡,該焦距控制單元通過(guò)控制施加在該主透鏡以及該微透鏡陣列 上的電壓來(lái)改變?cè)撝魍哥R及該微透鏡的焦距。
      [0006] 結(jié)合第一方面的第一種可能的實(shí)現(xiàn)方式,在第二種可能的實(shí)現(xiàn)方式中,該微透鏡 陣列與該圖像傳感器之間的距離a,該微透鏡陣列與該主透鏡之間的距離b滿足等式b/ C^aM2,其中,Cl1為該主透鏡的孔徑,d2為該微透鏡的孔徑。
      [0007] 結(jié)合第一方面的第二種可能的實(shí)現(xiàn)方式,在第三種可能的實(shí)現(xiàn)方式中,該焦距控 制單元用于控制施加在該微透鏡陣列上的電壓,以使該微透鏡的焦距f 2等于該微透鏡陣列 與該圖像傳感器之間的距離a,以及控制施加在該主透鏡上的電壓,以使該主透鏡的焦距 等于該主透鏡與該微透鏡陣列之間的距離b,以使該裝置處于第一光場(chǎng)相機(jī)模式。
      [0008] 結(jié)合第一方面的第二或三種可能的實(shí)現(xiàn)方式,在第四種可能的實(shí)現(xiàn)方式中,該焦 距控制單元用于控制施加在該主透鏡上的電壓,以使該主透鏡的焦距滿足等式
      【主權(quán)項(xiàng)】
      1. 一種圖像獲取的裝置,其特征在于,包括:主透鏡、微透鏡陣列、圖像傳感器以及焦 距控制單元; 所述主透鏡、所述微透鏡陣列、以及所述圖像傳感器依次間隔設(shè)置,所述圖像傳感器用 以感測(cè)從所述主透鏡及所述微透鏡陣列透射出的光信號(hào),并將所述光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào); 所述焦距控制單元用以控制所述主透鏡、所述微透鏡陣列中的微透鏡或者所述主透鏡 及所述微透鏡的焦距,以使所述裝置在第一光場(chǎng)相機(jī)模式和第二光場(chǎng)相機(jī)模式之間切換。
      2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置,其特征在于,所述焦距控制單元為壓控焦距控制單元, 所述主透鏡以及所述微透鏡為壓控變焦透鏡,所述焦距控制單元通過(guò)控制施加在所述主透 鏡以及所述微透鏡陣列上的電壓來(lái)改變所述主透鏡及所述微透鏡的焦距。
      3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置,其特征在于,所述微透鏡陣列與所述圖像傳感器之間 的距離a,所述微透鏡陣列與所述主透鏡之間的距離b滿足等式b/dfa/4,其中,屯為所述 主透鏡的孔徑,d2為所述微透鏡的孔徑。
      4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置,其特征在于,所述焦距控制單元用于控制施加在所述 微透鏡陣列上的電壓,以使所述微透鏡的焦距f2等于所述微透鏡陣列與所述圖像傳感器之 間的距離a,以及控制施加在所述主透鏡上的電壓,以使所述主透鏡的焦距等于所述主透 鏡與所述微透鏡陣列之間的距離b,以使所述裝置處于第一光場(chǎng)相機(jī)模式。
      5. 根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的裝置,其特征在于,所述焦距控制單元用于控制施加在所 述主透鏡上的電壓,以使所述主透鏡的焦距滿足等式
      以及控制施加在所述微透鏡陣列上的電壓,以使所述微透鏡的焦距f2滿足等式
      以使所述裝置處于第二光場(chǎng)相機(jī)模式。
      6. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置,其特征在于,所述裝置還包括: 驅(qū)動(dòng)器,所述驅(qū)動(dòng)器與所述主透鏡或者所述微透鏡陣列和所述圖像傳感器直接或者間 接地連接,用于驅(qū)動(dòng)所述主透鏡,或者驅(qū)動(dòng)所述微透鏡陣列和所述圖像傳感器,以調(diào)節(jié)所述 主透鏡與所述微透鏡陣列之間的距離。
      7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置,其特征在于,所述焦距控制單元用于控制施加在所述 微透鏡陣列上的電壓,以使所述微透鏡的焦距f2等于所述微透鏡陣列與所述圖像傳感器之 間的距離a,控制施加在所述主透鏡上的電壓,以使所述主透鏡的焦距滿足等式fVdefV d2,所述驅(qū)動(dòng)器用于驅(qū)動(dòng)所述主透鏡,或者驅(qū)動(dòng)所述微透鏡陣列和所述圖像傳感器,以使所 述主透鏡與所述微透鏡陣列之間的距離b等于所述主透鏡的焦距,以使所述裝置處于第 一光場(chǎng)相機(jī)模式,其中,屯為所述主透鏡的孔徑,d2為所述微透鏡的孔徑。
      8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置,其特征在于,所述焦距控制單元用于控制施加在所述 主透鏡上的電壓,以使所述主透鏡的焦距滿足等式
      以及控制施加在所述微透鏡陣列上的電壓,以使所述微透鏡的焦距f2滿足等式
      以使所述裝置處于第二光場(chǎng)相機(jī)模式,其中,a為所述微透鏡陣列與所述圖像傳感器之 間的距離,b為所述主透鏡與所述微透鏡陣列之間的距離,屯為所述主透鏡的孔徑,d2為所 述微透鏡的孔徑。
      9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置,其特征在于,所述驅(qū)動(dòng)器用于驅(qū)動(dòng)所述主透鏡,或者驅(qū) 動(dòng)所述微透鏡陣列和所述圖像傳感器,以改變所述主透鏡與所述微透鏡陣列之間的距離b, 所述焦距控制單元用于控制施加在所述主透鏡上的電壓,以使所述主透鏡的焦距滿足等 式
      以及控制施加在所述微透鏡陣列上的電壓,以使所述微透鏡的焦距f2滿足等式
      以使所述裝置處于第二光場(chǎng)相機(jī)模式。
      10. 根據(jù)權(quán)利要求2至9中任一項(xiàng)所述的裝置,其特征在于,所述焦距控制單元用于控 制施加在所述微透鏡陣列上的電壓為零,以使所述
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