基于微透鏡陣列器件的成像技術(shù)研究.pdf

1、針對(duì)目前許多領(lǐng)域?qū)鈱W(xué)成像系統(tǒng)重量小、視場(chǎng)大、結(jié)構(gòu)緊湊和對(duì)運(yùn)動(dòng)對(duì)象更加敏感等需求，在保證成像質(zhì)量的前提下，光學(xué)系統(tǒng)小型化、微型化是目前發(fā)展的主要方向之一。基于傳統(tǒng)理論，成像質(zhì)量與系統(tǒng)體積存在一定的矛盾。光學(xué)陣列元件所具備高速度、并行性、大容量和巨大的互聯(lián)能力可有效解決成像質(zhì)量與系統(tǒng)體積之間的矛盾。其中較為常用的一種陣列光學(xué)元件就是微透鏡陣列。
　　微透鏡陣列成像在某種意義上是對(duì)昆蟲復(fù)眼的仿生，然而，目前的仿生復(fù)眼系統(tǒng)靈敏度雖然很高

2、，但是作用距離以及分辨率與昆蟲復(fù)眼一樣，存在一定的不足。在此背景下，本文對(duì)基于微透鏡陣列的成像系統(tǒng)進(jìn)行了研究，尤其是在提高系統(tǒng)分辨率和作用距離方面進(jìn)行了重點(diǎn)分析和討論，對(duì)目前已有復(fù)原重構(gòu)算法進(jìn)行了改進(jìn)，有效提高了獲取圖像的分辨率，且有效成像距離也大大增加。
　　首先，對(duì)微透鏡陣列的相關(guān)內(nèi)容及其在成像系統(tǒng)中的研究現(xiàn)狀做了簡(jiǎn)介。
　　其次，研究了陣列光學(xué)的基本理論以及微透鏡陣列在成像系統(tǒng)中發(fā)揮的作用；介紹了基于圖像序列的重構(gòu)算法

3、；對(duì)本文采用的算法進(jìn)行了闡述，得到了像質(zhì)較高的圖像。針對(duì)獲得的圖像高頻信息缺失的現(xiàn)象，通過對(duì)獲得的復(fù)合圖像進(jìn)行去模糊預(yù)處理來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)算法的改進(jìn)，獲得的圖像分辨率得到了提高。
　　再次，分析了基于微透鏡陣列直接成像系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊的優(yōu)勢(shì)，構(gòu)建了該系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型。鑒于普通微透鏡陣列視場(chǎng)與單元透鏡視場(chǎng)一致，存在視場(chǎng)較小的缺陷，本文設(shè)計(jì)了一個(gè)相對(duì)于普通微透鏡陣列來(lái)說視場(chǎng)較大的微透鏡陣列。
　　然后，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了模擬和實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證了本文內(nèi)容的