收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

基于频率域的光场重对焦算法研究

张文豪  
【摘要】:传统成像系统以所见即所得的形式记录了场景光场在二维成像平面上的投影,丢失了光线的方向信息,限制了光学成像的发展。随着对光场成像理论研究的不断深入以及工业技术的不断进步,光场成像技术使用新型光学器件完整地记录了场景的光场信息,凭借其强大的后处理能力颠覆了传统成像模式,具有重大的研究意义。目前,国内有关光场领域的研究处于初步阶段,对光场成像的原理及应用的研究尚未充分。本文对光场成像原理和光场数据处理进行了详细的分析,并从频率域对光场重对焦进行了深入研究,主要内容和成果包括以下几个方面:一、论文首先回顾、分析了光场相机成像和重对焦的基本原理。通过射线空间图讨论了光场成像与传统成像的主要区别,深入分析了光场成像机理,并在此基础上回顾了光场相机在空间域和频率域上的重对焦原理,推导了基于四维傅里叶切片定理的频率域重对焦计算公式。二、为保证光场重对焦的实现,实现了从二维光场图像到四维光场数据标定、校正和提取的完整解决方案,为后续重对焦的实现提供数据。针对光场相机中微透镜阵列排列、部件的加工和装配误差、光学元件的畸变效应等不确定因素,实现了微透镜中心标定、颜色校正、微透镜阵列格点校正、光场成像内参标定、畸变校正、子光圈图像提取等一系列完整方案。三、针对目前已提出的两类光场成像技术:传统光场成像和会聚式光场成像技术,为获取更一般化的频率域重对焦公式,将二维傅里叶变换的相似性定理和仿射定理推广到N维情况,提出并证明了N维傅立叶变换的相似性定理。针对N维情况下傅里叶切片定理,提出了一种基于N维傅里叶相似性原理的N维傅里叶变换切片定理及其推导证明方法。进而提出了四维光场成像的傅里叶切片定理的推导证明方法,简化了现有方法的推导证明过程。四、根据所提出的N维傅里叶变换切片定理,针对图像传感器尺寸限制以及离散采样的特点,将光场信号先表示为周期连续信号,再对其进行离散采样,进而提出一种基于分数阶傅里叶变换的重对焦计算方法,实现光场数据的重对焦。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 阎嫦玲;鲁平;刘德明;向思桦;;与光纤阵列耦合的微透镜阵列设计与损耗分析[J];光电子·激光;2006年09期
2 叶嗣荣;周家万;刘小芹;钟强;黄绍春;赵文伯;;玻璃微透镜阵列的制作工艺研究[J];半导体光电;2011年02期
3 蒋小平;刘德森;张凤军;周素梅;赵志芳;陈小梅;;一种掩埋式复眼微透镜阵列[J];光电子.激光;2011年08期
4 王建国;;液晶微透镜阵列研究进展[J];激光与光电子学进展;2013年01期
5 陈四海,李毅,何苗,张新宇,易新建;衍射微透镜阵列的光学性能研究及测试[J];激光与光电子学进展;2000年06期
6 柯才军,易新建,赖建军;高有效孔径比面阵石英微透镜阵列研究[J];半导体技术;2004年04期
7 李同海;胡宝文;焦国华;王丽莉;李育林;;按需滴定法制备掺杂型聚合物微透镜阵列[J];光电工程;2006年09期
8 吴非;;浅析折射型微透镜阵列制作方法[J];现代显示;2009年09期
9 刘德森;蒋小平;;微小光学与异形孔径微透镜阵列研究[J];激光与光电子学进展;2010年08期
10 赵祥杰;骆永全;张大勇;;液晶微透镜阵列在波前传感领域的应用概述[J];光电子技术;2010年03期
11 赵润;孙雷;王文军;杨磊;;用于均匀照明的单片微透镜阵列面形设计[J];半导体技术;2011年12期
12 唐雄贵;童伟;陆荣国;廖进昆;刘永智;;可调液晶微透镜研究进展[J];激光与光电子学进展;2012年04期
13 唐雄贵;童伟;廖进昆;李和平;陆荣国;刘永智;;可变双焦微透镜设计与模拟[J];激光与光电子学进展;2012年11期
14 吴淑娟;张斌珍;王伟;王春水;;反面水浴斜曝光法制作三维微透镜阵列[J];微纳电子技术;2013年10期
15 王春水;张斌珍;龚珊;杨潞霞;毛静;;充液型可调双焦微透镜的设计与仿真[J];电子器件;2013年05期
16 ;折射微透镜阵列[J];光机电世界;1994年05期
17 王权陡;应用采样滤波器加工微透镜阵列[J];光机电信息;1999年10期
18 杨潞霞;毛静;王春水;张斌珍;王万军;;主光轴平行于基底的微透镜阵列设计与制作[J];光电子.激光;2014年05期
19 任智斌,卢振武;通过缩短显影时间提高微透镜阵列的填充因子与F数[J];光电子·激光;2005年02期
20 许忠保;张爽;易军;;全景成像方法中微透镜阵列设计[J];激光杂志;2009年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 何苗;易新建;程祖海;黄光;刘鲁勤;;大F数硅微透镜阵列的制作及光学性能测试研究[A];湖北省激光学会论文集[C];2000年
2 赖建军;柯才军;周宏;易新建;;图形转移工艺制作聚合物折射微透镜阵列[A];大珩先生九十华诞文集暨中国光学学会2004年学术大会论文集[C];2004年
3 刘德森;;方形微透镜阵列的制作及像差分析[A];中国光学学会2006年学术大会论文摘要集[C];2006年
4 张彦峰;陈钰杰;余思远;;单晶金刚石微透镜阵列的制备研究[A];2013广东材料发展论坛——战略性新兴产业发展与新材料科技创新研讨会论文摘要集[C];2013年
5 楊錫杭;;复合微光学透镜阵列制程开发与应用[A];2010年第四届微纳米海峡两岸科技暨纳微米系统与加工制备中的力学问题研讨会摘要集[C];2010年
6 胡晓峰;张鸿海;贺德建;范细秋;;热压印制作微透镜阵列[A];全国生产工程第九届年会暨第四届青年科技工作者学术会议论文集(二)[C];2004年
7 刘德森;高应俊;朱传贵;闫国安;;自聚焦平面微透镜阵列的制作及基本特性[A];1995年全国微波会议论文集(上册)[C];1995年
8 熊桂荣;韩国志;孙立国;顾忠泽;;PDLC微透镜阵列的制备及应用[A];中国化学会第26届学术年会纳米化学分会场论文集[C];2008年
9 蒋小平;刘德森;周素梅;;制作高填充率平面微透镜阵列的离子扩散特性研究[A];全国第15次光纤通信暨第16届集成光学学术会议论文集[C];2011年
10 杨勇;谢良星;张慧敏;魏海星;;用于集成成像的消色差Fresnel微透镜阵列的研究[A];2009年先进光学技术及其应用研讨会论文集(下册)[C];2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 任智斌;折射型微透镜及微透镜阵列光学性质与制作技术的研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2005年
2 朱咸昌;微透镜阵列焦距及其一致性检测技术研究[D];中国科学院研究生院(光电技术研究所);2013年
3 孙艳军;基于矩形孔径微透镜阵列的红外焦平面集成技术研究[D];长春理工大学;2014年
4 蒋小平;仿复眼六角形孔径掩埋式变折型曲面微透镜阵列研究[D];苏州大学;2011年
5 王贞福;微透镜集成大功率垂直腔面发射激光器[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2011年
6 詹珍贤;非球面液滴微透镜及其阵列的制作和应用研究[D];中国科学技术大学;2010年
7 康胜武;多模态电控液晶微结构及其成像技术研究[D];华中科技大学;2014年
8 周一帆;微Schwarzschild物镜的设计与MEMS制作研究[D];华中科技大学;2013年
9 徐晶;基于微透镜阵列的集成成像和光场成像研究[D];中国科学技术大学;2011年
10 谢毅柱;基于柔性电子学的复眼照相机的制备[D];兰州大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 童伟;新型可调微透镜的研究[D];电子科技大学;2013年
2 史柴源;基于微透镜阵列器件的成像技术研究[D];苏州大学;2015年
3 陈宽;基于微透镜阵列的激光光束整形技术研究[D];南京理工大学;2015年
4 殷贵坤;方形孔径平面微透镜阵列的莫尔显示理论和实验研究[D];西南大学;2015年
5 徐礼威;微透镜阵列超精密切削加工技术研究[D];哈尔滨工业大学;2015年
6 邹红梅;基于激光直写的光纤微透镜与激光二极管耦合的研究[D];浙江大学;2015年
7 燕宇杰;基于微透镜阵列的数字光场成像研究[D];电子科技大学;2015年
8 刘文操;原位成形微透镜制造质控系统及透镜聚光性的研究[D];北京工业大学;2015年
9 张文豪;基于频率域的光场重对焦算法研究[D];浙江工商大学;2015年
10 张玉虹;用按需滴定技术制备聚合物折射微透镜阵列[D];陕西师范大学;2005年
中国重要报纸全文数据库 前2条
1 本报记者 刘洪宇;复眼看世界[N];辽宁日报;2011年
2 王小龙;科学家开发出微透镜阵列LED路灯[N];科技日报;2013年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978