CN107300827B - 低噪声的无透镜成像方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种低噪声的无透镜成像方法，包括：探测器通电后，记录目标发出并经过编码模板后的光线，输出的图案经过与编码图案的相关处理后重构出目标的图像；探测器有效面阵尺寸大于编码模板图案尺寸的一半；编码模板是一种在玻璃基板上镀金属膜后，利用刻蚀技术刻蚀出来的一种编码图案，编码图案是由多个能透光和不透光的两种同样大小的方块单元组成，方块单元的分布由两个由0和1组成的伪随机向量的外积生成的矩阵表示，矩阵中的0和1分别表示编码图案中不能透光和能透光，不能透光的方块单元数量要大于能透光的方块单元数量。该方案基于特定的编码模板，可以解决基于URA模板的无透镜相机对噪声的敏感性问题，从而提高重构图像的信噪比。

Description

低噪声的无透镜成像方法
技术领域
本发明涉及无透镜成像技术领域，尤其涉及一种低噪声的无透镜成像方法。
背景技术
无透镜成像是一种利用特殊的模板代替传统镜头实现非直接成像的技术。其原理是利用发光点发出的光通过模板后，在探测器上的投影出相应的阴影图案，阴影图案记录了发光点的位置和发光强度信息，并且位置不同，图案也不同。不同的图案之间是不相关的。探测器记录下叠加以后的图案，通过相关性运算可以求解出不同位置发光点的强度，从而得到相应的图像。
目前模板有多种形式，包括菲涅尔波带片、URA，随机二值编码模板等。其中URA是性能比较好的一种形式，因为它有一半的面积是透光的，而且其点扩散函数与冲击函数非常接近，使它成为一种很理想的方案。
如图1所示，为利用URA模板实现无透镜成像的示意图。其一半的面积是透光的，具有较高的光通量，但是，基于URA的无透镜相机对噪声的敏感性比较高，将影响最终重构图像的信噪比。
发明内容
本发明的目的是提供一种低噪声的无透镜成像方法，可以有效的降低目前基于URA编码模板无透镜相机对噪声的敏感性。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种低噪声的无透镜成像方法，包括：
探测器通电后，记录目标发出并经过编码模板后的光线，输出的图案经过与编码图案的相关处理后重构出目标的图像；
其中，所述探测器有效面阵尺寸大于编码模板图案尺寸的一半；
所述编码模板是一种在玻璃基板上镀金属膜后，利用刻蚀技术刻蚀出来的一种编码图案，编码图案是由多个能透光和不透光的两种同样大小的方块单元组成，方块单元的分布由两个由0和1组成的伪随机向量的外积生成的矩阵表示，矩阵中的0和1分别表示编码图案中不能透光和能透光，其中，不能透光的方块单元数量大于能透光的方块单元数量。
探测器为面阵CCD或者面阵CMOS，包含多个二维排列的具有感光功能的单元。
能透光的方块单元占比大约为0.25。
由上述本发明提供的技术方案可以看出，基于特定的编码模板，可以解决基于URA模板的无透镜相机对噪声的敏感性问题，从而提高重构图像的信噪比。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。
图1为本发明背景技术提供的基于URA模板实现无透镜成像的示意图；
图2为本发明实施例提供的一种低噪声的无透镜成像方法的示意图。
具体实施方式
下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。
图2为本发明实施例提供的一种低噪声的无透镜成像方法的示意图。如图2所示，探测器通电后，记录目标发出并经过编码模板后的光线，输出的图案经过与编码图案的相关处理后重构出目标的图像。
本发明实施例的关键部分在于编码模板与探测器；具体如下：
1、探测器可以为面阵CCD或者面阵CMOS，包含多个二维排列的具有感光功能的单元，探测器有效面阵(感光单元组成的面积)尺寸大于编码模板图案尺寸的一半。
2、编码模板是一种在玻璃基板上镀金属膜后，利用刻蚀技术刻蚀出来的一种编码图案，编码图案是由多个能透光和不透光的两种同样大小的方块单元组成，方块单元的分布由两个由0和1组成的伪随机向量的外积生成的矩阵表示，矩阵中的0和1分别表示编码图案中不能透光和能透光，其中，不能透光的方块单元数量大于能透光的方块单元数量。示例性的，能透光的方块单元占比大约为0.25。
编码模板平行放置在探测器正前方，保证两者的中心尽量对齐，方块单元的尺寸和编码模板与探测器的距离根据需要设定。通过某种方式将编码模板和探测器的相对位置固定。
本发明实施例的上述方案中，基于特定的编码模板，可以解决基于URA模板的无透镜相机对噪声的敏感性问题，从而提高重构图像的信噪比。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (3)

1.一种低噪声的无透镜成像方法，其特征在于，包括：
探测器通电后，记录目标发出并经过编码模板后的光线，输出的图案经过与编码图案的相关处理后重构出目标的图像；
其中，所述探测器有效面阵尺寸大于编码模板图案尺寸的一半；
所述编码模板是一种在玻璃基板上镀金属膜后，利用刻蚀技术刻蚀出来的一种编码图案，编码图案是由多个能透光和不透光的两种同样大小的方块单元组成，方块单元的分布由两个由0和1组成的伪随机向量的外积生成的矩阵表示，矩阵中的0和1分别表示编码图案中不能透光和能透光，其中，不能透光的方块单元数量大于能透光的方块单元数量。
2.根据权利要求1所述的一种低噪声的无透镜成像方法，其特征在于，探测器为面阵CCD或者面阵CMOS，包含多个二维排列的具有感光功能的单元。
3.根据权利要求1所述的一种低噪声的无透镜成像方法，其特征在于，能透光的方块单元占比为0.25。
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