中忽略平面聚焦坐標(biāo)，只研究縱向深度坐標(biāo)。根據(jù)成像公式l/f=l/u+l/v可以得出如下結(jié)論:位于m~2f的真實世界物體的光學(xué)圖像被成像透鏡“非線性壓縮”在的空間，真實世界物體的物理尺寸及坐標(biāo)是線性的，“非線性壓縮”算法服從成像公式，通過成像公式算法可以計算實體三維圖像的平面聚焦坐標(biāo)及縱向坐標(biāo)，如將A1B1C1D1空間三維圖像計算出A2B2C2D2實體三維圖像，事實上可以轉(zhuǎn)化為DlCl段任一點尺寸的實體三維圖像，我們假設(shè)轉(zhuǎn)化到AlDl尺寸，即A1D1=A2D2，通過三角函數(shù)關(guān)系:B1C1/AlDl= (v2-f)/(vl-f),這樣將BlCl的坐標(biāo)轉(zhuǎn)化為B2C2的坐標(biāo)。
[0146]在數(shù)學(xué)上可以理解為:真實世界的線性三維坐標(biāo)通過l/f=l/u+l/v算法映射到f~2f空間的非線性三維矩陣，像距V的定義域為(f，2f】，即{v I f < V ^ 2f}0
[0147]圖24為基于人眼關(guān)注點的多聚焦圖像觀看方式原理圖。2401為攝像頭，2402為顯示界面，2403為眼球，P點是眼球關(guān)注點，坐標(biāo)為(X，y)，由攝像頭2401和識別跟蹤軟件構(gòu)成眼球跟蹤裝置，顯示界面2402為多聚焦圖像顯示軟件的顯示界面，多聚焦圖像顯示軟件可以根據(jù)需要任意顯示多聚焦圖像文件中不同像距的圖像，并將所需要的圖像作為當(dāng)前圖像在顯示界面中顯示，其工作過程是:1、由攝像頭獲取眼球圖像，通過識別跟蹤軟件判斷眼球的關(guān)注點P，并確定其坐標(biāo)(x，y) ;2、對多聚焦圖像文件中所有不同像距的圖像位于P (x，y)點區(qū)域的圖像進行清晰度判斷，并確定其中一在P點區(qū)域清晰度最高的對應(yīng)像距圖像，即P點區(qū)域清晰的母體圖像；3、將P點區(qū)域清晰的母體圖像作為顯示界面當(dāng)前圖像。
[0148]進一步，為了提高圖像切換速度，將多聚焦圖像用虛擬方格進行清晰度標(biāo)定，并將標(biāo)定值形成索引或摘要記錄在多聚焦圖像文件中，這樣確定關(guān)注點后可以通過索引或摘要立即顯示所需的圖像。這樣，工作過程為:1、由攝像頭獲取眼球圖像，通過識別跟蹤軟件判斷眼球的關(guān)注點P，并確定其坐標(biāo)(x，y) ;2、根據(jù)P點的坐標(biāo)(x，y)確定索引或摘要中對應(yīng)的圖像，即某一像距值的圖像；3、將所述對應(yīng)的圖像作為當(dāng)前圖像在顯示界面顯示。
[0149]對于視頻圖像，多聚焦圖像視頻文件編碼格式包含封裝的視頻軌、音頻軌，視頻軌有其像距標(biāo)簽或像間距標(biāo)簽，進一步添加圖像清晰度標(biāo)定值索引或摘要，其工作過程為:1、由攝像頭獲取眼球圖像，通過識別跟蹤軟件判斷眼球的關(guān)注點P，并確定其坐標(biāo)(x，y) ;2、根據(jù)P點的坐標(biāo)(X，y)確定索引或摘要中對應(yīng)的視頻軌，即某一像距標(biāo)簽的視頻軌；3、將所述對應(yīng)的視頻軌作為當(dāng)前視頻在顯示界面顯示。
[0150]進一步，在進行眼球的關(guān)注點P顯示前有提取并顯示其它相鄰像距圖像的步驟，其目的是解決圖像切換對人眼產(chǎn)生的突變感，同時也可以讓人眼感覺到變焦視覺感。
[0151]現(xiàn)有的眼球跟蹤技術(shù)有:中國專利公告03133764.3視覺跟蹤智能控制方法，中國專利公告200710090883.X基于粒子濾波的視覺跟蹤方法及系統(tǒng)，中國專利公告200810121650.6基于眼球跟蹤的網(wǎng)頁文本個性化搜索方法，中國專利公告200910096060.7
基于眼球跟蹤的英文文本自動摘要方法。
[0152]一種多聚焦圖像顯示裝置，其特征是:裝置由眼球跟蹤裝置和圖像顯示裝置組成，眼球跟蹤裝置由攝像頭和識別跟蹤軟件構(gòu)成，攝像頭負責(zé)獲取眼球圖像，識別跟蹤軟件負責(zé)對攝像頭獲取的眼球圖像進行識別跟蹤以確定眼球關(guān)注點坐標(biāo)，圖像顯示裝置包含多聚焦顯示軟件，多聚焦顯示軟件根據(jù)確定的眼球關(guān)注坐標(biāo)提取相應(yīng)圖像進行當(dāng)前顯示。
[0153]圖25為多聚焦圖像文件建立清晰度摘要或索引的原理圖。由于系統(tǒng)頻繁插入圖像清晰度判斷會增加系統(tǒng)開銷，為了提高圖像切換速度，在多聚焦圖像文件中增加清晰度標(biāo)定值摘要或索引，2501為多聚焦圖像文件中的某一像距圖像，2502為2501圖像中清晰的區(qū)域，同理，2504為2503圖像中清晰的區(qū)域，2506為2505圖像中清晰的區(qū)域。具體處理過程為:1、對多聚焦圖像中所有圖像用虛擬方格進行分區(qū)；2、對各分區(qū)進行清晰度判斷形成清晰度值；3、將清晰度值形成摘要或索引；3、將摘要或索引添加到多聚焦圖像文件中，或?qū)⒄蛩饕庋b到視頻文件中。
[0154]清晰度值即對圖像的清晰度進行判斷，并形成數(shù)值表達?；蛘哒f清晰度值是圖像清晰度的數(shù)值表達。
[0155]圖像顯示的步驟是:1、選定要顯示的圖像小區(qū)域，確定區(qū)域坐標(biāo)；2、檢索查詢清晰度值摘要或索引并確定所述小區(qū)域清晰度值最高的對應(yīng)像距圖像；3、提取所述對應(yīng)像距圖像進行當(dāng)前顯示。
[0156]圖26為采用像距標(biāo)簽為標(biāo)識的一種圖像清晰區(qū)域摘要或索引表。首先對多聚焦圖像中所有的不同像距的圖像進行虛擬方格分區(qū)，通過清晰度比對形成摘要或索引表中X, y, k數(shù)組，其中X，y為圖像清晰區(qū)域的方格坐標(biāo)，k為某一像距圖像的像距標(biāo)簽標(biāo)識，由k值確定此方格(即圖像清晰的方格)是哪一對應(yīng)像距的圖像，如x3，y3, ki數(shù)組表示在方格坐標(biāo)x3，y3區(qū)域圖像清晰的圖像是ki標(biāo)識的對應(yīng)像距圖像。
[0157]當(dāng)然，像距標(biāo)簽可以直接替換為像距值，即用像距值標(biāo)識不同像距的圖像。
[0158]圖像顯示的步驟是:1、選定要顯示的圖像小區(qū)域，確定方格坐標(biāo)X，y ;2、在由方格坐標(biāo)及像距標(biāo)簽組成的索引列表中唯一地確定像距標(biāo)簽k ;3、通過像距標(biāo)簽k確定對應(yīng)像距的圖像進行當(dāng)前顯示。
[0159]圖27為圖26建立圖像清晰區(qū)域摘要或索引表中像距標(biāo)簽k值的步驟。1、獲取多聚焦圖像文件；2、賦值像距標(biāo)簽k值，即對多聚焦圖像文件中所有的不同像距的圖像進行標(biāo)識編號；3、對圖像進行方格分區(qū)，以X，y坐標(biāo)確定方格在顯示界面的位置，不同像距的圖像方格分區(qū)在顯示界面的位置坐標(biāo)X，y是一致的；4、方格分區(qū)清晰度比對，即對不同像距圖像相同X，y坐標(biāo)的方格分區(qū)進行清晰度比對，選取清晰度最高的方格對應(yīng)的圖像k值，此方格的數(shù)組即為X，y，k
另外，方格分區(qū)內(nèi)清晰度不一定是均勻的，有躍變的情況，對于有躍變的方格可以放棄處理。
[0160]當(dāng)然，像距標(biāo)簽k值可以直接替換為像距值，即用像距值標(biāo)識不同像距的圖像。
[0161]考慮到分區(qū)不一定采用方格分區(qū)，一種多聚焦圖像文件格式，其特征是:圖像文件中包含分區(qū)坐標(biāo)及像距組成的索引列表；或分區(qū)坐標(biāo)及像距標(biāo)簽組成的索引列表。
[0162] 所述像距標(biāo)簽即根據(jù)圖像像距對圖像進行的編號或標(biāo)識。
【主權(quán)項】
1.一種多聚焦圖像生成裝置，其特征是:裝置由一組成像透鏡、至少兩組前后不遮光排列且不在同一像距平面的線陣感光單元構(gòu)成，所述線陣感光單元通過運動掃描生成圖像，所述線陣感光單元分別生成不同相距的圖像，不同相距的圖像形成多聚焦圖像文件。
2.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種多聚焦圖像生成裝置，其特征是:所述線陣感光單元的運動掃描方式是單臂旋轉(zhuǎn)掃描、或雙臂旋轉(zhuǎn)掃描、或圓柱狀旋轉(zhuǎn)掃描、或平行掃描。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種多聚焦圖像生成裝置的多聚焦圖像文件處理方法，其步驟是是:1、對多聚焦圖像中所有圖像用虛擬方格進行分區(qū)；2、對各分區(qū)進行清晰度判斷形成清晰度值；3、將清晰度值形成摘要或索引；3、將摘要或索引添加到多聚焦圖像文件中，或?qū)⒄蛩饕庋b到視頻文件中。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種多聚焦圖像生成裝置的多聚焦圖像文件處理方法，其步驟是是:1、選定要顯示的圖像小區(qū)域，確定區(qū)域坐標(biāo)；2、檢索查詢清晰度值摘要或索引并確定所述小區(qū)域清晰度值最高的對應(yīng)像距圖像；3、提取所述對應(yīng)像距圖像進行當(dāng)前顯示。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種多聚焦圖像生成裝置的多聚焦圖像文件處理方法，其特征是:進行圖像顯示時是提取某一像距的圖像進行當(dāng)前顯示，顯示控制的觸發(fā)方式至少是如下方式之一:控制按鈕觸發(fā)方式、控制按鈕鼠標(biāo)拖動觸發(fā)方式、鼠標(biāo)坐標(biāo)觸發(fā)方式、鼠標(biāo)坐標(biāo)及按鍵觸發(fā)方式、觸屏觸發(fā)方式、觸屏觸動點坐標(biāo)及觸屏觸發(fā)方式、眼球關(guān)注點觸發(fā)方式。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種多聚焦圖像生成裝置的多聚焦圖像文件處理方法，其步驟是:S1、由攝像頭獲取眼球圖像，通過識別跟蹤軟件判斷眼球的關(guān)注點，并確定關(guān)注點坐標(biāo)；S2、根據(jù)關(guān)注點的坐標(biāo)在多聚焦圖像文件中提取關(guān)注點區(qū)域清晰的圖像進行當(dāng)前顯示。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種多聚焦圖像生成裝置的多聚焦圖像文件處理方法，其步驟是:A、獲取多聚焦圖像文件；B、確定主聚焦面圖像；C、提取相鄰聚焦面圖像；D、將相鄰聚焦面圖像和主聚焦面圖像進行清晰度圖像融合處理形成融合圖像I ;E、提取另一相鄰聚焦面圖像；F、將另一相鄰聚焦面圖像和融合圖像I進行清晰度圖像融合處理形成融合圖像2 ;G、提取次相鄰聚焦面圖像；H、將次相鄰聚焦面圖像和融合圖像2進行清晰度圖像融合處理形成融合圖像3 ;1、提取另一次相鄰聚焦面圖像；J、將另一次相鄰聚焦面圖像和融合圖像3進行清晰度圖像融合處理形成融合圖像4 ;K、重復(fù)上述圖像融合處理直至形成最終融合圖像。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種多聚焦圖像生成裝置的多聚焦圖像文件處理方法，其特征是步驟D~K還包括如下子步驟:a、兩幅圖像進行融合處理前有調(diào)整圖像尺寸的步驟，即調(diào)整其中一幅圖像的尺寸后和另一幅圖像尺寸完全吻合山、兩幅圖像進行圖像融合處理時兩幅圖像的像素點是擇一選取，即融合圖像的像素點是兩幅圖像的像素點的擇一選取結(jié)果O
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種多聚焦圖像文件格式及生成裝置及圖像文件處理方法。其特征是：圖像文件由至少兩個不同像距的圖像構(gòu)成，所述圖像像距或像間距值記錄在所述圖像文件中；裝置由一組攝像透鏡、至少兩組單聚焦成像組件構(gòu)成，所述單聚焦成像組件包括分光鏡、成像單元，分光鏡將攝像透鏡的部分光線分配給所述的成像單元成像；裝置由成像透鏡、變焦裝置、成像單元組成；裝置由一組成像透鏡、至少兩組前后排列且不在同一像距平面的線陣感光單元構(gòu)成，所述線陣感光單元通過旋轉(zhuǎn)掃描形成圖像；有益效果是：通過多聚焦圖像生成裝置可以拍攝遠近不同物體的所有聚焦面圖像，并生成一種多聚焦圖像文件格式，這樣可以在后期對圖像文件進行處理。
【IPC分類】G06T5-50
【公開號】CN104700383
【申請?zhí)枴緾N201510143495
【發(fā)明人】吳凡
【申請人】吳凡
【公開日】2015年6月10日
【申請日】2012年12月16日