多光譜多景深陣列拍攝方法與拍攝相機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及照相機(jī)領(lǐng)域。尤其設(shè)及一種多光譜多景深的陣列相機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002] 傳統(tǒng)的相機(jī)只有一個(gè)鏡頭，要得到多光譜圖像和多景深圖像往往需要采用分時(shí)探 巧。的方法，拍攝多張圖片。陣列相機(jī)則是用多個(gè)小鏡頭，如3X3或4X4的較低像素陣列來 取代原有的單個(gè)相機(jī)鏡頭，相比于傳統(tǒng)相機(jī)來說，陣列式相機(jī)的視野更廣，拍出的照片也更 大，同時(shí)其體積也更小。同時(shí)，傳統(tǒng)相機(jī)只能選擇一個(gè)清晰的焦距，其余部分均為模糊的，而 陣列相機(jī)則對(duì)一定景深范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)實(shí)施全部采集，因此可W實(shí)現(xiàn)先拍照后調(diào)焦的功能。 由于陣列相機(jī)在成像過程中為全景深數(shù)據(jù)采集，因此陣列相機(jī)可實(shí)現(xiàn)一定范圍內(nèi)的立體成 像。所W陣列相機(jī)是未來相機(jī)發(fā)展的大勢(shì)所趨。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種多光譜陣列相機(jī)和一種多景深陣列相機(jī)。主要 用于移動(dòng)終端。為此，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是，多光譜多景深陣列拍攝相機(jī)，由鏡頭模塊、 濾光模塊、圖像傳感器模塊、圖像處理模塊、顯示屏W及控制模塊組成；
[0004] 所述鏡頭模塊，是包括多個(gè)透鏡元件的NXN共平面鏡頭陣列，鏡頭陣列中所有鏡 頭的規(guī)格完全一致，N為正整數(shù)；
[0005] 所述濾光模塊，是由NXN個(gè)不同波段的濾光片構(gòu)成的濾光片陣列，所有濾光片是 共平面的，并且尺寸均相同，其所在平面與鏡頭陣列所在平面平行；
[0006] 所述圖像傳感器模塊，是由NXN片共平面的黑白圖像傳感器構(gòu)成的傳感器陣列， 所有傳感器的規(guī)格均相同，其所在平面與鏡頭陣列所在平面平行；
[0007] 每一個(gè)鏡頭都有一個(gè)傳感器和一個(gè)濾光片與之相對(duì)應(yīng)，鏡頭的圖像數(shù)據(jù)經(jīng)濾波片 進(jìn)入傳感器；
[000引圖像處理模塊，主要用于處理來自傳感器的圖像數(shù)據(jù)；
[0009] 所述顯示屏，主要用于顯示相機(jī)所成的相片；
[0010] 所述控制模塊，主要用于控制W上所述的各個(gè)模塊及顯示屏，協(xié)調(diào)它們正常工作。
[0011] 多光譜多景深陣列拍攝方法，利用鏡頭陣列，濾光片陣列、圖像傳感器陣列獲取圖 像，其中鏡頭陣列中的每個(gè)鏡頭分別對(duì)應(yīng)一個(gè)濾光片陣列中的濾光片、一個(gè)圖像傳感器陣 列中的傳感器，將圖像傳感器中的數(shù)據(jù)輸出到圖像處理模塊進(jìn)行處理之后再行輸出；其中， 需要對(duì)鏡頭陣列中的每一個(gè)鏡頭所拍攝的圖像設(shè)置不同的對(duì)焦點(diǎn)。
[0012] 所述鏡頭與場(chǎng)景之間的距離為U，V是鏡頭到傳感器之間的距離，傳感器的寬度為 以其有效感光區(qū)域?qū)挾葹镾，場(chǎng)景視差在傳感器上的寬度為X，設(shè)圖像分辨率為nXm，則根 據(jù)相似=角形定理有： 正X
[00"]方二7
[0014] 則有，X= n、m分別代表水平、垂直分辨率；在傳感器上，每個(gè)像素所占的寬 度為^，要使相片之間的差異在一個(gè)像素W內(nèi)，則有m
[0015]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種多光譜多景深陣列拍攝相機(jī)，其特征是，由鏡頭模塊、濾光模塊、圖像傳感器模 塊、圖像處理模塊、顯示屏以及控制模塊組成； 所述鏡頭模塊，是包括多個(gè)透鏡元件的NXN共平面鏡頭陣列，鏡頭陣列中所有鏡頭的 規(guī)格完全一致，N為正整數(shù)； 所述濾光模塊，是由NXN個(gè)不同波段的濾光片構(gòu)成的濾光片陣列，所有濾光片是共平 面的，并且尺寸均相同，其所在平面與鏡頭陣列所在平面平行； 所述圖像傳感器模塊，是由NXN片共平面的黑白圖像傳感器構(gòu)成的傳感器陣列，所有 傳感器的規(guī)格均相同，其所在平面與鏡頭陣列所在平面平行； 每一個(gè)鏡頭都有一個(gè)傳感器和一個(gè)濾光片與之相對(duì)應(yīng)，鏡頭的圖像數(shù)據(jù)經(jīng)濾波片進(jìn)入 傳感器； 圖像處理模塊，主要用于處理來自傳感器的圖像數(shù)據(jù)； 所述顯示屏，主要用于顯示相機(jī)所成的相片； 所述控制模塊，主要用于控制以上所述的各個(gè)模塊及顯示屏，協(xié)調(diào)它們正常工作。
2. -種多光譜多景深陣列拍攝方法，其特征是，利用鏡頭陣列，濾光片陣列、圖像傳感 器陣列獲取圖像，其中鏡頭陣列中的每個(gè)鏡頭分別對(duì)應(yīng)一個(gè)濾光片陣列中的濾光片、一個(gè) 圖像傳感器陣列中的傳感器，將圖像傳感器中的數(shù)據(jù)輸出到圖像處理模塊進(jìn)行處理之后再 行輸出；其中，需要對(duì)鏡頭陣列中的每一個(gè)鏡頭所拍攝的圖像設(shè)置不同的對(duì)焦點(diǎn)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的多光譜多景深陣列拍攝方法，其特征是，所述鏡頭與場(chǎng)景之 間的距離為U，V是鏡頭到傳感器之間的距離，傳感器的寬度為L(zhǎng)，其有效感光區(qū)域?qū)挾葹镾， 場(chǎng)景視差在傳感器上的寬度為X，設(shè)圖像分辨率為nXm，則根據(jù)相似三角形定理有：
圖像之間的差異小于一個(gè)像素，這時(shí)認(rèn)為每個(gè)鏡頭所拍得的圖像基本一樣。
【專利摘要】本發(fā)明涉及照相機(jī)領(lǐng)域，為提供一種多光譜陣列相機(jī)和一種多景深陣列相機(jī)。主要用于移動(dòng)終端。為此，多光譜多景深陣列拍攝相機(jī)，由鏡頭模塊、濾光模塊、圖像傳感器模塊、圖像處理模塊、顯示屏以及控制模塊組成；所述鏡頭模塊，是包括多個(gè)透鏡元件的N×N共平面鏡頭陣列；所述濾光模塊，是由N×N個(gè)不同波段的濾光片構(gòu)成的濾光片陣列，所有濾光片是共平面的，并且尺寸均相同，其所在平面與鏡頭陣列所在平面平行；所述圖像傳感器模塊，是由N×N片共平面的黑白圖像傳感器構(gòu)成的傳感器陣列，所有傳感器的規(guī)格均相同，其所在平面與鏡頭陣列所在平面平行；每一個(gè)鏡頭都有一個(gè)傳感器和一個(gè)濾光片與之相對(duì)應(yīng)。本發(fā)明主要應(yīng)用于照相機(jī)的設(shè)計(jì)制造。
【IPC分類】H04N13-02
【公開號(hào)】CN104717482
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510108404
【發(fā)明人】劉立, 杜一帆
【申請(qǐng)人】天津大學(xué)
【公開日】2015年6月17日
【申請(qǐng)日】2015年3月12日