光场相机成像质量评价技术研究

admin · 发表于 2023-9-24 10:40:23

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光场相机作为一种新型的成像装置，它将计算机技术与精密光机电技术紧密结合，将获取光波场信息作为研究重点，通过复现光波场的二维空间分布和二维方向信息，重构物空间的二维空间信息和一维深度信息，达到先拍摄后对焦的目的，能获得不同深度界面的清晰图像序列以及相对传统相机覆盖更大深度范围的锐化图像，提高对目标的成像清晰度。这种技术突破了传统几何成像技术的某些局限，在光学成像测量、遥感探测等方面有重要的意义。论文针对光场相机成像质量评价技术展开了较为深入的研究。首先，在分析光场相机成像原理的基础上，建立了光场相机成像模型，利用软件仿真对成像过程中的光线进行了追迹，分析了相机离焦时的弥散斑分布情况。其次，在光学设计软件ZEMAX中搭建了光场相机，并使用“几何位图成像分析”功能实现了光场图像的生成，通过基于光场成像的空间域数字对焦图像重构方法，获得数字对焦清晰图像。使用ISO12233测试图表，通过倾斜边缘调制传递函数测量方法得到不同景深时的空间频率响应，并绘制出三维调制函数曲线，比较了光场相机和传统相机的成像质量差异。最后基于衍射理论推导了光场相机的点扩散函数模型，并用孔径分割原理编程实现，得到系统的点扩散函数。

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