Кодирование волнового фронта - Wavefront coding

В оптика и обработка сигналов, кодирование волнового фронта относится к использованию фазомодулирующего элемента в сочетании с деконволюция продлить глубина резкости цифровой системы обработки изображений, такой как видеокамера.

Кодирование волнового фронта подпадает под широкую категорию компьютерная фотография как метод увеличения глубины резкости.

Кодирование

Волновой фронт световой волны, проходящей через камеру, модулируется с помощью оптических элементов, которые вводят пространственно изменяющуюся длину оптического пути. Модулирующие элементы должны быть размещены в плоскости диафрагмы или зрачка или рядом с ними так, чтобы одинаковая модуляция вводилась для всех углов поля зрения в поле зрения. Эта модуляция соответствует изменению комплексного аргумента функция зрачка такого устройства визуализации, и его можно разрабатывать для различных целей: например, увеличение глубины резкости.

Линейная фазовая маска

Кодирование волнового фронта с линейными фазовыми масками работает путем создания оптической передаточной функции, которая кодирует информацию о расстоянии.[1]

Кубическая фазовая маска

Кодирование волнового фронта с кубическими фазовыми масками позволяет равномерно размыть изображение с помощью кубической формы. волновая пластина так что промежуточное изображение, оптическая передаточная функция, находится вне фокус на постоянную сумму. Цифровая обработка изображений затем удаляет размытие и вводит шум в зависимости от физических характеристик процессора. Динамический диапазон приносится в жертву для увеличения глубины резкости в зависимости от типа используемого фильтра. Он также может исправить оптическая аберрация.[2]

Маска была разработана с использованием функция неоднозначности и метод стационарной фазы

История

Техника была изобретена радар инженер Эдвард Довски и его научный руководитель Томас Кэти на Колорадский университет в США в 1990-е гг. После того, как университет проявил мало интереса к исследованиям[3] с тех пор они основали компанию для коммерциализировать метод называется CDM-Оптика. Компания была приобретена в 2005 г. OmniVision Technologies, которая выпустила чипы для мобильных камер на основе волнового фронта как TrueFocus датчики.

Датчики TrueFocus могут имитировать старые технологии автофокусировки, которые используют дальномеры и малую глубину резкости.[4] Фактически, технология теоретически допускает любое количество комбинаций фокусных точек на пиксель для эффекта. Это единственная технология, которая не ограничивается EDoF (Extended-Depth-of-Field).

Рекомендации

  1. ^ Патент США 7218448 - Оптические системы с увеличенной глубиной резкости.
  2. ^ Увеличенная глубина резкости за счет кодирования волнового фронта
  3. ^ Кодирование волнового фронта позволяет сосредоточиться на приложениях
  4. ^ Мультиматричный датчик глубины резкости

внешняя ссылка