一种基于复眼镜头的图像采集处理方法
【技术领域】
[0001]本发明属于光学技术领域，涉及一种图像采集处理方法，特别是一种基于复眼镜头的图像采集处理方法，主要应用于成像系统、光电检测、物质分析、光学照明、投影技术、光学显微、光学操控、光通讯、人工智能、机器人、移动终端、物联网、环境感知、制导导航、文物保护等领域中的图像采集处理。
【背景技术】
[0002]对图像采集处理方法的需求广泛存在于成像系统、光电检测、物质分析、光学照明、投影技术、光学显微、光学操控、光通讯、人工智能、机器人、移动终端、物联网、环境感知、制导导航、文物保护等领域，例如，在光电成像领域中，由于现有条件的限制导致了从现实中采集到的二维图像分辨率低，在此基础上进行三维图像重构，同样不能得到高分辨率的三维图像，这就需要进一步对图像进行采集然后进行三维重构和超分辨处理。在移动终端领域更加突显图像采集处理方法的重要性，目前移动终端中的智能手机上设置有图像采集处理部件已成为一种广泛存在的硬件和软件配置，得到了快速发展。
[0003]在先技术中存在一种图像采集处理方法，参见美国授权专利(United StatesPatent)，专利名称:Capturing and processing of images using monolithic cameraarray with heterogeneous imagers，专利号为 US 886692B2，专利日期为 2014 年 10 月21日，专利申请人是美国科技公司，即Pelican Imaging Corporat1n，发明人为KartikVenkataraman等五人。此在先技术虽然具有一定的优点，但是仍然存在本质不足:1)本方法至少包含有一个成像部件阵列，并且每个成像部件进一步包括有镜头堆栈和大量光电传感元，因此工艺复杂、光电结构复杂、系统难于实现；2)控制电路通过各个成像部件得到低分辨率图像，每个成像部件设置在封闭机械结构中，导致成像部件阵列的机械结构复杂，不便于实现，并且对机械结构要求高；3)在获得低分辨率图像过程中需要至少有两个成像部件的光学成像特性要一致，对成像元件存在一定要求，影响系统构建灵活特性；4)此方法包括超分辨处理模块，利用大量低分辨率图像进行构建超分辨图像，数据信息处理复杂，影响方法的集成和功能扩充灵活性。
【发明内容】
[0004]本发明针对现有技术中存在的技术问题提出了一种基于复眼透镜光学结构的成像装置和成像方法，具体方案如下:
[0005]一种基于复眼镜头的图像采集处理方法，包括以下步骤:
[0006]I)图像投射到复眼透镜上，并经复眼透镜每个子透镜单元透射后在光电传感器不同区域的接收面成像；
[0007]2)图像采集处理模块对光电传感器接收的光电信息做整体采集；
[0008]3)图像特征处理部件接收图像采集处理模块整体采集的图像信息，并根据所需关注图像特征信息进行处理，得到所需信息。
[0009]作为优选，所述的复眼透镜为玻璃复眼透镜、树脂复眼透镜、塑料复眼透镜、复合机构复眼透镜的一种。
[0010]作为优选，所述的光电传感器为电荷耦合器件、互补金属氧化物半导体光电传感器的一种。
[0011]作为优选，所述的图像特征处理部件为几何边界图像特征处理部件、奇异点图像特征处理部件、信息集聚图像特征处理部件、光谱图像特征处理部件的一种。
[0012]本发明的发明点在于基于仿生学复眼透镜成像原理与图像特征提取技术相结合，物空间的图像经过复眼透镜成像在二维光电传感器平面上，依次通过图像采集模块和图像特征处理部件对存在信息差异的物空间图像阵列进行采集和处理，得到所需信息，给出一种方法工艺简单、光电结构简洁、易于实现、对机械要求低、系统构建灵活、数据处理能力强、易于集成和功能扩充的基于复眼镜头的图像采集处理方法。
[0013]与现有技术相比，本发明的优点:
[0014]I)在先技术至少包含有一个成像部件阵列，并且每个成像部件进一步包括有镜头堆栈和大量光电传感元，因此工艺复杂、光电结构复杂、系统难于实现。本发明基于仿生学复眼透镜成像原理与图像特征提取技术相结合，物空间的图像经过复眼透镜成像在二维光电传感器平面上，由于复眼透镜每个透镜单元具有独立成像功能，每个透镜单元将物空间图像成像于二维光电传感器平面上，复眼透镜和二维光电传感器进行机械整体连接，因此具有方法工艺简单、光电结构简洁、易于实现、系统构建灵活等特点；
[0015]2)在先技术中控制电路通过各个成像部件得到低分辨率图像，每个成像部件设置在封闭机械结构中，导致成像部件阵列的机械结构复杂，不便于实现，并且对机械结构要求高。本发明中复眼透镜和二维光电传感器进行机械整体连接，因此对对机械要求低；
[0016]3)在先技术在获得低分辨率图像过程中需要至少有两个成像部件的光学成像特性要一致，对成像元件存在一定要求，影响系统构建灵活特性，此方法包括超分辨处理模块，利用大量低分辨率图像进行构建超分辨图像，数据信息处理复杂，影响方法的集成和功能扩充灵活性。本发明利用图像采集模块对二维光电传感器上光电信号进行整体采集，二维光电传感器上呈现图像是存在信息差异的物空间图像阵列；复眼透镜中的每个透镜单元相互空间位置固定，图像特征处理部件根据所需关注图像特征信息进行处理，得到所需信息，因此具有系统构建灵活、数据处理能力强、易于集成和功能扩充等特点。
【附图说明】
[0017]图1为本发明实施例的一种基于复眼镜头的图像采集处理方法流程图。
【具体实施方式】
[0018]下面结合附图对本发明作进一步详细描述。
[0019]图1为本发明实施例的一种基于复眼镜头的图像采集处理方法流程图，具体实施例如下:一种基于复眼镜头的图像采集处理方法，包括以下步骤:
[0020]I)图像投射到复眼透镜上，并经复眼透镜每个子透镜单元透射后在光电传感器不同区域的接收面成像；
[0021]2)图像采集处理模块对光电传感器接收的光电信息做整体采集；
[0022]3)图像特征处理部件接收图像采集处理模块整体采集的图像信息，并根据所需关注图像特征信息进行处理，得到所需信息。
[0023]其中，复眼透镜采用玻璃复眼透镜，光电传感器为电荷耦合器件；图像特征处理部件采用几何边界图像特征处理部件。
[0024]本发明的一种基于复眼镜头的图像采集处理方法，基于仿生学复眼透镜成像原理与图像特征提取技术相结合，物空间的图像经过复眼透镜成像在二维光电传感器平面上，依次沟通过图像采集模块和图像特征处理部件对存在信息差异的物空间图像阵列进行采集和处理，得到所需信息。
[0025]以上所述的【具体实施方式】对本发明的技术方案和有益效果进行了详细说明，应理解的是以上所述仅为本发明的最优选实施例，并不用于限制本发明，凡在本发明的原则范围内所做的任何修改、补充和等同替换等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种基于复眼镜头的图像采集处理方法，包括以下步骤: 1)图像投射到复眼透镜上，并经复眼透镜每个子透镜单元透射后在光电传感器不同区域的接收面成像； 2)图像采集处理模块对光电传感器接收的光电信息做整体采集； 3)图像特征处理部件接收图像采集处理模块整体采集的图像信息，并根据所需关注图像特征信息进行处理，得到所需信息。
2.根据权利要求1所述的一种基于复眼镜头的图像采集处理方法，所述的复眼透镜与所述光电传感器机械固定。
3.根据权利要求1所述的一种基于复眼镜头的图像采集处理方法，所述的复眼透镜为玻璃复眼透镜、树脂复眼透镜、塑料复眼透镜、复合机构复眼透镜的一种。
4.根据权利要求1所述的一种基于复眼镜头的图像采集处理方法，所述的光电传感器为电荷耦合器件、互补金属氧化物半导体光电传感器的一种。
5.根据权利要求1所述的一种基于复眼镜头的图像采集处理方法，所述的图像特征处理部件为几何边界图像特征处理部件、奇异点图像特征处理部件、信息集聚图像特征处理部件、光谱图像特征处理部件的一种。
【专利摘要】本发明的一种基于复眼镜头的图像采集处理方法，基于仿生学复眼透镜成像原理与图像特征提取技术相结合，物空间的图像经过复眼透镜成像在二维光电传感器平面上，依次沟通过图像采集模块和图像特征处理部件对存在信息差异的物空间图像阵列进行采集和处理，得到所需信息。
【IPC分类】H04N5-225, H04N5-232, G02B3-00
【公开号】CN104601871
【申请号】CN201510087577
【发明人】樊兆华, 黄灏, 高秀敏
【申请人】杭州清渠科技有限公司
【公开日】2015年5月6日
【申请日】2015年2月16日