本發(fā)明涉及圖像處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于透鏡陣列成像的圖像處理方法、裝置及成像系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

透鏡陣列是一種包含有多個(gè)呈陣列排布的子透鏡的光學(xué)器件，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于光場(chǎng)相機(jī)、復(fù)眼相機(jī)以及大視野的顯微相機(jī)中。其子透鏡在透鏡陣列內(nèi)以有序的、等間隔的方形\矩形陣列形式排布。每個(gè)子透鏡都可以對(duì)自身視野范圍內(nèi)的物體成像，每個(gè)子透鏡所呈圖像稱(chēng)作子圖像。因此透鏡陣列在一次成像中得到的像圖(通過(guò)透鏡陣列后成像得到的初始圖像)內(nèi)包含了多個(gè)子圖像，且子圖像在像圖內(nèi)的排布形式對(duì)應(yīng)子透鏡在透鏡陣列內(nèi)的排布形式。透鏡陣列成像的任務(wù)是對(duì)包含有多個(gè)子圖像的像圖進(jìn)行處理，最終輸出的結(jié)果是由子圖像拼接形成的完整圖像。

在透鏡陣列成像后進(jìn)行圖像拼接時(shí)，常常從子圖像中選取一個(gè)適當(dāng)大小的圓形區(qū)域也叫作像圓來(lái)完成拼接，相鄰的像圓會(huì)產(chǎn)生部分重疊區(qū)域，如何處理重疊區(qū)域內(nèi)的圖像，使之在相鄰的像圓間自然過(guò)渡、無(wú)失真感，這也是影響微透鏡陣列成像質(zhì)量的一個(gè)關(guān)鍵步驟。

現(xiàn)有技術(shù)中，一種處理重疊區(qū)域內(nèi)圖像的方法是在重疊區(qū)域內(nèi)，每個(gè)像素點(diǎn)的取值為該像素點(diǎn)在相鄰的像圓內(nèi)的取值的平均值(下文中將把這種方法稱(chēng)為“重疊區(qū)域平均加權(quán)融合”)。具體舉例來(lái)說(shuō)，在一種情況下，若重疊區(qū)域?yàn)橄噜弮蓚€(gè)像圓重疊形成(此時(shí)重疊區(qū)域形狀為葉形)，則該重疊區(qū)域內(nèi)的像素點(diǎn)的取值為相鄰兩個(gè)像圓內(nèi)該像素點(diǎn)的對(duì)應(yīng)點(diǎn)的取值的平均值。在另一種情況下，若重疊區(qū)域?yàn)橄噜徦膫€(gè)像圓重疊形成(此時(shí)重疊區(qū)域形狀為凸邊正方形)，則該重疊區(qū)域內(nèi)的像素點(diǎn)的取值為相鄰四個(gè)像圓內(nèi)該像素點(diǎn)的對(duì)應(yīng)點(diǎn)的取值的平均值。這種方法具有計(jì)算簡(jiǎn)便的優(yōu)點(diǎn)，但當(dāng)像圓內(nèi)光照不均勻、或像圓邊緣圖像畸變較大、成像質(zhì)量不佳時(shí)，重疊區(qū)域平均加權(quán)融合的效果將存在較大失真，導(dǎo)致最終成像質(zhì)量較差。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明提供一種基于透鏡陣列成像的圖像處理方法、圖像處理裝置以及成像系統(tǒng)，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中在子圖像拼接成最終完整圖像時(shí)出現(xiàn)失真，而導(dǎo)致成像質(zhì)量不佳的問(wèn)題。

本發(fā)明提供一種基于透鏡陣列成像的圖像處理方法，所述透鏡陣列包括多個(gè)呈陣列排布的子透鏡，其中，所述圖像處理方法包括以下步驟：S100建立距離矩陣步驟：對(duì)各子透鏡生成的像圓，每一所述距離矩陣的元素集合與相應(yīng)每一所述像圓的外接四邊形大小相同,所述距離矩陣內(nèi)的各元素的值為該元素對(duì)應(yīng)的像素至所述像圓圓心的距離；S200基于所述像圓的所述距離矩陣,建立一個(gè)對(duì)各元素賦予權(quán)重系數(shù)的中間系數(shù)矩陣，每一像圓的所述距離矩陣對(duì)應(yīng)一中間系數(shù)矩陣；S300將各像圓相應(yīng)的所述中間系數(shù)矩陣按照各像圓之間預(yù)設(shè)的拼接間距依次排列和疊加形成多個(gè)呈陣列排列的子塊后,生成圖像拼接矩陣，所述圖像拼接矩陣中的每一子塊對(duì)應(yīng)一像圓；S400對(duì)每一像圓，利用所述像圓所對(duì)應(yīng)的中間系數(shù)矩陣中各元素的值與從所述圖像拼接矩陣中取出對(duì)應(yīng)各像圓位置的子塊之間的關(guān)系獲取加權(quán)像圓；S500將各所述加權(quán)像圓按照所述預(yù)設(shè)的拼接間距,依次排列、疊加生成場(chǎng)景拼接圖像。

本發(fā)明還提供一種基于透鏡陣列成像的圖像處理裝置，所述透鏡陣列包括多個(gè)呈陣列排布的子透鏡，其特征在于，所述圖像處理裝置包括：

距離矩陣建立模塊，用于對(duì)各子透鏡生成的像圓，每一所述距離矩陣的元素集合與相應(yīng)每一所述像圓的外接四邊形大小相同,所述距離矩陣內(nèi)的各元素的值為該元素對(duì)應(yīng)的像素至所述像圓圓心的距離；

中間系數(shù)矩陣建立模塊，用于基于所述像圓的所述距離矩陣,建立一個(gè)對(duì)各元素賦予權(quán)重系數(shù)的中間系數(shù)矩陣，每一像圓的所述距離矩陣對(duì)應(yīng)一中間系數(shù)矩陣；

圖像拼接矩陣生成模塊，用于將各像圓相應(yīng)的所述中間系數(shù)矩陣按照各像圓之間預(yù)設(shè)的拼接間距依次排列和疊加形成多個(gè)呈陣列排列的子塊后,生成圖像拼接矩陣，所述圖像拼接矩陣中的每一子塊對(duì)應(yīng)一像圓；

加權(quán)像圓獲取模塊，用于對(duì)每一像圓，利用所述像圓所對(duì)應(yīng)的中間系數(shù)矩陣中各元素的值與從所述圖像拼接矩陣中取出對(duì)應(yīng)各像圓位置的子塊之間的關(guān)系獲取加權(quán)像圓；

場(chǎng)景拼接圖像生成模塊，用于將各所述加權(quán)像圓按照所述預(yù)設(shè)的拼接間距,依次排列、疊加生成場(chǎng)景拼接圖像。

本發(fā)明還提供一種基于透鏡陣列成像的圖像處理裝置，所述透鏡陣列包括多個(gè)呈陣列排布的子透鏡，所述圖像處理裝置包括：圖像處理器以及存儲(chǔ)器；其中，所述圖像處理器調(diào)用所述存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)的一段程序指令以執(zhí)行如前面所述的基于透鏡陣列成像的圖像處理方法。

本發(fā)明還提供一種成像系統(tǒng)，包括主透鏡、透鏡陣列和圖像處理裝置，所述透鏡陣列包括多個(gè)呈陣列排布的子透鏡，其特征在于，所述圖像處理裝置用于處理所述主透鏡、所述透鏡陣列獲取的場(chǎng)景圖像，所述圖像處理裝置為前面所述的基于透鏡陣列成像的圖像處理裝置。

本發(fā)明還提供一種計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)介質(zhì)，包括與具有透鏡陣列結(jié)合使用的計(jì)算機(jī)程序，所述透鏡陣列包括呈陣列排布的子透鏡，所述計(jì)算機(jī)程序可被圖像處理器執(zhí)行以完成以下步驟：S100建立距離矩陣步驟：對(duì)各子透鏡生成的像圓，每一所述距離矩陣的元素集合與相應(yīng)每一所述像圓的外接四邊形大小相同,所述距離矩陣內(nèi)的各元素的值為該元素對(duì)應(yīng)的像素至所述像圓圓心的距離；S200基于所述像圓的所述距離矩陣,建立一個(gè)對(duì)各元素賦予權(quán)重系數(shù)的中間系數(shù)矩陣，每一像圓的所述距離矩陣對(duì)應(yīng)一中間系數(shù)矩陣；S300將各像圓相應(yīng)的所述中間系數(shù)矩陣按照各像圓之間預(yù)設(shè)的拼接間距依次排列和疊加形成多個(gè)呈陣列排列的子塊后,生成圖像拼接矩陣，所述圖像拼接矩陣中的每一子塊對(duì)應(yīng)一像圓；S400對(duì)每一像圓，利用所述像圓所對(duì)應(yīng)的中間系數(shù)矩陣中各元素的值與從所述圖像拼接矩陣中取出對(duì)應(yīng)各像圓位置的子塊之間的關(guān)系獲取加權(quán)像圓；S500將各所述加權(quán)像圓按照所述預(yù)設(shè)的拼接間距,依次排列、疊加生成場(chǎng)景拼接圖像。

為達(dá)成上述目的，本發(fā)明提出的基于透鏡陣列成像的圖像處理方法、裝置及成像系統(tǒng)，通過(guò)對(duì)透鏡陣列所成初始圖像的重疊區(qū)域進(jìn)行處理，在子圖像拼接成最終完整圖像時(shí)不會(huì)出現(xiàn)失真，提高了透鏡陣列的成像質(zhì)量。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明實(shí)施方式一的基于透鏡陣列成像的圖像處理方法的流程示意圖。

圖2為圖1中步驟S100的流程示意圖。

圖3為圖1中步驟S200的流程示意圖。

圖4為圖1中步驟S300的流程示意圖。

圖4(a)為圖像拼接矩陣的圖像化表達(dá)示意圖。

圖5為圖1中步驟S400的流程示意圖。

圖5(a)為疊加矩陣的圖像化表達(dá)示意圖。

圖5(b)為權(quán)重矩陣的圖像化表達(dá)示意圖。

圖5(c)為左上角像圓初始圖與其加權(quán)像圓圖在圖像化表達(dá)下的對(duì)比示意圖。

圖5(d)為中心處像圓初始圖與其加權(quán)像圓圖在圖像化表達(dá)下的對(duì)比示意圖。

圖5(e)為右下角像圓初始圖與其加權(quán)像圓圖在圖像化表達(dá)下的對(duì)比示意圖。

圖6為圖1中步驟S500的流程示意圖。

圖6(a)為場(chǎng)景拼接圖像的示意圖。

圖7為本發(fā)明實(shí)施方式二的基于透鏡陣列成像的圖像處理裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖8為本發(fā)明實(shí)施方式三的基于透鏡陣列成像的圖像處理裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖9為本發(fā)明實(shí)施方式四的成像系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。需要說(shuō)明的是，如果不沖突，本發(fā)明實(shí)施例以及實(shí)施例中的各個(gè)特征可以相互結(jié)合，均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。

請(qǐng)參見(jiàn)圖1，圖1為本發(fā)明較佳實(shí)施方式的基于透鏡陣列成像的圖像處理方法的流程示意圖。如圖1所示，本發(fā)明較佳實(shí)施方式的基于透鏡陣列成像的圖像處理方法，其中，透鏡陣列包括多個(gè)呈陣列排布的子透鏡，這里的透鏡陣列優(yōu)選液晶透鏡陣列，液晶透鏡陣列中的各子透鏡按照陣列的方式排布，各子透鏡分別受電壓驅(qū)動(dòng)改變液晶分子偏向形成折射率梯度分布。該基于透鏡陣列成像的圖像處理方法主要包括以下步驟：

S100建立距離矩陣步驟：對(duì)各子透鏡生成的像圓，每一所述距離矩陣的元素集合與相應(yīng)每一所述像圓的外接四邊形大小相同,所述距離矩陣內(nèi)的各元素的值為該元素對(duì)應(yīng)的像素至所述像圓圓心的距離；這里的像圓為子透鏡生成的初始圖像。

S200基于所述像圓的所述距離矩陣,建立一個(gè)對(duì)各元素賦予權(quán)重系數(shù)的中間系數(shù)矩陣，每一像圓的所述距離矩陣對(duì)應(yīng)一中間系數(shù)矩陣；

S300將各像圓相應(yīng)的所述中間系數(shù)矩陣按照各像圓之間預(yù)設(shè)的拼接間距依次排列和疊加形成多個(gè)呈陣列排列的子塊后,生成圖像拼接矩陣，所述圖像拼接矩陣中的每一子塊對(duì)應(yīng)一像圓；

S400對(duì)每一像圓，利用所述像圓所對(duì)應(yīng)的中間系數(shù)矩陣中各元素的值與從所述圖像拼接矩陣中取出對(duì)應(yīng)各像圓位置的所述子塊之間的關(guān)系獲取加權(quán)像圓；

S500將各所述加權(quán)像圓按照所述預(yù)設(shè)的拼接間距,依次排列、疊加生成場(chǎng)景拼接圖像。

本發(fā)明提出的基于透鏡陣列成像的圖像處理方法通過(guò)對(duì)透鏡陣列所成初始圖像的重疊區(qū)域進(jìn)行處理，在子圖像拼接成最終完整圖像時(shí)不會(huì)出現(xiàn)失真，提高了透鏡陣列的成像質(zhì)量。

上述預(yù)設(shè)的拼接間距可以通過(guò)以下方法獲得：

S1設(shè)置所述子圖像的像圓直徑的初始值；

在灰度圖像Ig中，為各子圖像選擇一個(gè)初始的直徑b0，在本發(fā)明中，一幅灰度圖像Ig內(nèi)的所有子圖像均使用同一直徑，提取出每個(gè)子圖像的像圓，即：

對(duì)于灰度圖像Ig內(nèi)的每個(gè)子圖像，以子圖像的中心位置為圓心、以b0為直徑(b0≤e，其中e表示相鄰兩個(gè)子圖像中心位置的間距)，提取出一個(gè)圓形區(qū)域(以下將這個(gè)圓形區(qū)域稱(chēng)為像圓)，該像圓將被用于后續(xù)的自適應(yīng)圖像拼接。

像圓的初始直徑b0可以從光學(xué)仿真的結(jié)果中獲得；另外，也可以根據(jù)經(jīng)驗(yàn)選擇初始直徑b0，一般的，0.45*e≤b0≤0.85*e。

S2計(jì)算任意相鄰兩個(gè)像圓中心之間的位置間距；

根據(jù)像圓直徑b0，確定拼接圖像時(shí)相鄰兩個(gè)像圓的中心位置間距d0，間距d0與像圓直徑b0滿(mǎn)足下面的關(guān)系

S3依據(jù)所述位置間距，計(jì)算任意相鄰兩個(gè)像圓行中第一行像圓與第二行像圓之間的行拼接間距值，以及任意相鄰兩個(gè)像圓列中第一列像圓與第二列像圓列之間的列拼接間距值；具體來(lái)說(shuō)，對(duì)于像圖中的每?jī)蓚€(gè)相鄰的像圓行、每?jī)蓚€(gè)相鄰的像圓列，按照下面的方式計(jì)算其最佳拼接間距，其中，像圓行、像圓列的計(jì)算順序可以打亂，但不會(huì)影響到最終結(jié)果：假設(shè)像圖中的子圖像有R行、C列，則上述行拼接間距值與上述列拼接間距值按以下步驟獲得：

S31對(duì)于第1行像圓與第2行像圓(每一行像圓均包含有本行的C個(gè)像圓)，依以下步驟計(jì)算其最佳拼接間距

(a)當(dāng)?shù)?行像圓與第2行像圓的中心位置的上、下間距為d0時(shí)，計(jì)算每?jī)蓚€(gè)上下相鄰的像圓的重疊區(qū)域；

(b)計(jì)算在第1行的C個(gè)像圓與第2行的C個(gè)像圓的所有重疊區(qū)域內(nèi)，像素灰度值的標(biāo)準(zhǔn)差std(d₀)。這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差std(d₀)可以采用下面這個(gè)公式獲得：

(c)按照一定的步長(zhǎng)s改變第1行像圓與第2行像圓中心位置的上、下間距，例如，s＝1即代表每次將間距改變一個(gè)像素。依次計(jì)算當(dāng)兩行像圓中心位置的上、下間距d'：

d'＝{d0–s,d0-2s,d0-3s,…,d0–k*s,d0+2s,d0+s,d0+2s,d0+3s,…,d0+k*s}時(shí)，在所有的上、下相鄰的像圓的重疊區(qū)域內(nèi)，像素灰度值的標(biāo)準(zhǔn)差std(d')，其中，k為整數(shù)，并且使得k*s<0.4d₀，一般可以選擇使k*s<0.2d₀的k值與s值。

(d)比較當(dāng)?shù)?行像圓與第2行像圓中心位置的上、下間距為{d0,d0–s,d0-2s,d0-3s,…,d0–k*s,d0+s,d0+2s,d0+3s,…,d0+k*s}時(shí)，對(duì)應(yīng)的所有上、下相鄰像圓的重疊區(qū)域內(nèi)像素灰度值的標(biāo)準(zhǔn)差std，找出使標(biāo)準(zhǔn)差std最小的間距值，將這個(gè)使標(biāo)準(zhǔn)差std最小的間距值記為

S32對(duì)于第2行像圓與第3行像圓，計(jì)算其最佳拼接間距對(duì)于第3行像圓與第4行像圓，計(jì)算其最佳拼接間距……；對(duì)于第R-1行像圓與第R行像圓，計(jì)算其最佳拼接間距

S33對(duì)于第1列像圓與第2列像圓(每一列像圓均包含有本行的R個(gè)像圓)，依以下步驟計(jì)算其最佳拼接間距

(A)當(dāng)?shù)?列像圓與第2列像圓的中心位置的左、右間距為d0時(shí)，計(jì)算每?jī)蓚€(gè)左右相鄰的像圓的重疊區(qū)域；

(B)計(jì)算第1列的R個(gè)像圓與第2列的R個(gè)像圓的所有重疊區(qū)域內(nèi)，像素灰度值的標(biāo)準(zhǔn)差std(d₀)。這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差可以按以下公式計(jì)算：

(C)按照一定的步長(zhǎng)s改變第1列像圓與第2列像圓中心位置的左、右間距，例如，s＝1即代表每次將間距改變一個(gè)像素。依次計(jì)算當(dāng)兩列像圓中心位置的左、右間距:

d″＝{d0–s,d0-2s,d0-3s,…,d0–k*s,d0+2s,d0+s,d0+2s,d0+3s,…,d0+k*s}時(shí)，在所有的左、右相鄰的像圓的重疊區(qū)域內(nèi)，像素灰度值的標(biāo)準(zhǔn)差std(d″)。其中，k為整數(shù)，并且使得k*s<0.4d₀，一般可以選擇使k*s<0.2d₀的k值與s值。

(D)比較當(dāng)?shù)?列像圓與第2列像圓中心位置的左、右間距為{d0,d0–s,d0-2s,d0-3s,…,d0–k*s,d0+s,d0+2s,d0+3s,…,d0+k*s}時(shí)，對(duì)應(yīng)的所有左、右相鄰像圓的重疊區(qū)域內(nèi)像素灰度值的標(biāo)準(zhǔn)差std，找出使標(biāo)準(zhǔn)差std最小的間距值，將這個(gè)使標(biāo)準(zhǔn)差std最小的間距值記為

S34對(duì)于第2列像圓與第3列像圓，計(jì)算其最佳拼接間距對(duì)于第3列像圓與第4列像圓，計(jì)算其最佳拼接間距……；對(duì)于第C-1列像圓與第C列像圓，計(jì)算其最佳拼接間距

S35將上面步驟S330中得到的R-1個(gè)行間最佳拼接間距其中i＝1,2,3,...,R-1)及C-1個(gè)列間最佳拼接間距(其中j＝1,2,3,...,C-1)分別計(jì)算行拼接間距的平均值和列拼接間距的平均值。

S36判斷上述平均值(包括行拼接間距的平均值和列拼接間距的平均值)的大小是否在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)；這個(gè)預(yù)設(shè)范圍依據(jù)實(shí)際需要設(shè)定。較佳地，這里的預(yù)設(shè)范圍為：各平均值小于等于d₀+0.75*k*s、并且大于等于d₀-0.75*k*s，進(jìn)入步驟S340。

若平均值大于d₀+0.75*k*s或小于d₀-0.75*k*s，則重新計(jì)算子圖像的初始直徑b0

將上式中計(jì)算得到的b0作為子圖像的初始直徑，重新執(zhí)行步驟S31、S32、S33和S35以及S36直至R-1個(gè)行間最佳拼接間距(其中i＝1,2,3,...,R-1)及C-1個(gè)列間最佳拼接間距(其中j＝1,2,3,...,C-1)各自的平均值小于等于d₀+0.75*k*s、并且大于等于d₀-0.75*k*s為止，進(jìn)入下一步驟。

S4依據(jù)所述行拼接間距值與所述列拼接間距值，獲得任意相鄰兩個(gè)子圖像的像圓之間滿(mǎn)足預(yù)設(shè)條件的拼接間距值，這個(gè)滿(mǎn)足預(yù)設(shè)條件的拼接間距值就是預(yù)設(shè)的拼接間距。這里的預(yù)設(shè)條件依據(jù)產(chǎn)品性能由用戶(hù)根據(jù)實(shí)際需要來(lái)設(shè)置。具體來(lái)說(shuō)，對(duì)于R-1個(gè)行間最佳拼接間距(其中i＝1,2,3,...,R-1)及C-1個(gè)列間最佳拼接間距(其中j＝1,2,3,...,C-1)，計(jì)算這些行間、列間最佳拼接間距與平均值的差的絕對(duì)值，若這些絕對(duì)值中存在著大于0.25*k*s(預(yù)設(shè)條件)的，找出對(duì)應(yīng)的最佳拼接間距，并將其修改成平均值。

較好地，這個(gè)預(yù)設(shè)的拼接間距選取最佳拼接間距值。

上述獲取預(yù)設(shè)的拼接間距的方法不僅方法簡(jiǎn)單，而且易于找到最佳拼接間距值。

此外，在上述步驟S100之前還包括：獲取各像圓位置信息步驟，依據(jù)各子透鏡與相應(yīng)像圓的對(duì)應(yīng)關(guān)系，通過(guò)各子透鏡的位置信息，獲取相應(yīng)的各像圓的位置信息。

請(qǐng)參見(jiàn)圖2，圖2為圖1中步驟S100的流程示意圖。如圖2所示，在一個(gè)具體實(shí)施例中，所述步驟S100具體包括：

S110獲取各子透鏡生成的像圓，包括各像圓的圓心、半徑和各像圓的外接四邊形的大小；每一子透鏡都相應(yīng)生成一像圓，每個(gè)像圓的圓心、半徑可通過(guò)光學(xué)測(cè)量或者成像原理計(jì)算獲得，在得出像圓的圓心和半徑后，其外接四邊形大小可通過(guò)簡(jiǎn)單的幾何關(guān)系獲得。

S120計(jì)算所述外接四邊形內(nèi)各像素至所述像圓圓心的距離作為所述距離矩陣的各對(duì)應(yīng)元素的值。每一像素都可以用平面坐標(biāo)來(lái)定位，而像圓圓心也可通過(guò)現(xiàn)有的方法獲得，因此，按照距離公式即可計(jì)算出像圓的外接四邊形內(nèi)的像素到像圓圓心的距離。

請(qǐng)參見(jiàn)圖3，圖3為圖1中步驟S200的流程示意圖。如圖3所示，在一個(gè)具體實(shí)施例中，所述步驟S200具體包括：

S210判斷所述距離矩陣中各元素對(duì)應(yīng)的像素位于所在像圓內(nèi)還是所在像圓外；

S220分別對(duì)對(duì)應(yīng)所述像圓外像素的元素賦值和所述像圓內(nèi)像素的元素賦予權(quán)重值，建立所述中間系數(shù)矩陣。

在一個(gè)具體實(shí)施例中，，所述步驟S220具體包括：

S221構(gòu)造一個(gè)單調(diào)遞減函數(shù)f(x)＝y(tǒng)或常值函數(shù)f(x)＝c，其中，y＞0，c為大于0的恒定常數(shù)，r為所述像圓半徑，所述單調(diào)遞減函數(shù)表征各元素對(duì)應(yīng)的像素與對(duì)應(yīng)像圓圓心距離x與該元素的權(quán)重值y之間的關(guān)系，x越小，表明距離對(duì)應(yīng)像圓圓心越近，則權(quán)重值y越大；

S222依據(jù)所述單調(diào)遞減函數(shù)f(x)＝y(tǒng)或常值函數(shù)f(x)＝c，確定所述中間系數(shù)矩陣的各元素值m_ij＝f(d_ij)*δ_ij，其中d_ij表示各元素對(duì)應(yīng)的像素距離像圓圓心的距離，δ_ij為一個(gè)符號(hào)函數(shù)，用于表征各元素對(duì)應(yīng)像素位于對(duì)應(yīng)像圓內(nèi)還是像圓外，在像圓外取值為0，在像圓內(nèi)取值為1；

具體來(lái)說(shuō)，利用函數(shù)f(x)＝y(tǒng)，針對(duì)每個(gè)距離矩陣D，生成一個(gè)中間系數(shù)矩陣M，中間系數(shù)矩陣M的大小(即行、列數(shù))與距離矩陣D相同(亦即與像圓外接四邊形相同)，中間系數(shù)矩陣M中每個(gè)元素的值m_ij＝f(d_ij)*δ_ij，其中，d_ij表示各元素對(duì)應(yīng)的像素距離像圓圓心的距離，δ_ij是一個(gè)取值為0或1的函數(shù)，當(dāng)該元素對(duì)應(yīng)的點(diǎn)位于像圓內(nèi)部時(shí)(即d_ij≤r時(shí))，δ_ij取值為1，當(dāng)該元素對(duì)應(yīng)的點(diǎn)位于像圓外部時(shí)(即時(shí))，δ_ij取值為0。因?yàn)閒(x)是個(gè)單調(diào)遞減函數(shù)，所以在中間系數(shù)矩陣M中，距離像圓圓心越遠(yuǎn)的點(diǎn)，其取值越小，且M中所有位于像圓內(nèi)部的元素的取值都為正數(shù)，M中所有位于像圓外部的元素的取值均為0。

在一個(gè)具體實(shí)施例中，所述單調(diào)遞減函數(shù)f(x)＝y(tǒng)可以是以下幾種中的任意一種：

(1)f(x)＝r-x+ε，其中r為像圓半徑，ε為接近0的正數(shù)；

(2)f(x)＝exp(-x/σ)，其中σ為正數(shù)，σ取值為0.15*r，以便當(dāng)x接近r時(shí)，f(x)接近于0；

(3)f(x)＝exp(-(x/σ)^m)，其中σ、m均為正數(shù)，m小于1；

(4)f(x)＝2/(1+exp(k*x))，其中k為正數(shù)，k取值為10/r，以便當(dāng)x接近r時(shí)，f(x)接近于0。

以上四種單調(diào)遞減函數(shù)f(x)均可利用來(lái)生成中間系數(shù)矩陣，其中上述(1)計(jì)算簡(jiǎn)單，上述(3)和(4)計(jì)算相對(duì)復(fù)雜，但構(gòu)筑的中間系數(shù)矩陣中各元素值較為準(zhǔn)確。實(shí)際中，可以根據(jù)對(duì)圖像成像質(zhì)量的需要來(lái)選擇。

S230依次排列對(duì)應(yīng)所述距離矩陣的中間系數(shù)矩陣的各元素值，生成所述中間系數(shù)矩陣。

請(qǐng)參見(jiàn)圖4和4(a)，圖4為圖1中步驟S300的流程示意圖，圖4(a)為圖像拼接矩陣的圖像化表達(dá)示意圖。如圖4所示，在一個(gè)具體實(shí)施例中，所述步驟S300具體包括：

S310將全部中間系數(shù)矩陣按照各像圓之間的預(yù)設(shè)拼接間距依次排列；

S320獲取相鄰中間系數(shù)矩陣的重疊區(qū)域，所述重疊區(qū)域內(nèi)的元素的取值為所述相鄰兩個(gè)中間系數(shù)矩陣的各自對(duì)應(yīng)位置處的元素值疊加后的總值；

S330生成所述圖像拼接矩陣。具體來(lái)說(shuō)，將所有中間系數(shù)矩陣M按照像圓拼接時(shí)的最佳拼接間距在圖像拼接矩陣U內(nèi)依次擺放、疊加；在相鄰的中間系數(shù)矩陣M的重疊區(qū)域內(nèi)，元素的取值為相鄰的中間系數(shù)矩陣M的對(duì)應(yīng)位置處的元素值的疊加；為了避免在下文的步驟(6)中出現(xiàn)除以0的錯(cuò)誤，可以將圖像拼接矩陣U中等于0的元素替換為一個(gè)非零的數(shù)。

如圖4(a)所示，每個(gè)像圓與相鄰像圓重疊的部分均呈現(xiàn)葉形輪廓。在像圓中心處、不與其他像圓重疊的區(qū)域內(nèi)，像素的取值即為對(duì)應(yīng)的中間系數(shù)矩陣在該位置處的元素的值，隨著其與像圓圓心距離的增大而減??；在像圓外側(cè)、與其他像圓重疊的區(qū)域內(nèi)，像素的取值即為相鄰的中間系數(shù)矩陣的對(duì)應(yīng)位置處的元素值的疊加，根據(jù)所選擇的單調(diào)遞減函數(shù)或常值函數(shù)f(x)的不同，重疊區(qū)域內(nèi)像素取值的變化會(huì)有所不同。

請(qǐng)參見(jiàn)圖5、5(a)、圖5(b)、圖5(c)、圖5(d)、圖5(e)，圖5為圖1中步驟S400的流程示意圖，圖5(a)為疊加矩陣的圖像化表達(dá)示意圖，圖5(b)為權(quán)重矩陣的圖像化表達(dá)示意圖，圖5(c)為左上角像圓初始圖與其加權(quán)像圓圖在圖像化表達(dá)下的對(duì)比示意圖，圖5(d)為中心處像圓初始圖與其加權(quán)像圓圖在圖像化表達(dá)下的對(duì)比示意圖，圖5(e)為右下角像圓初始圖與其加權(quán)像圓圖在圖像化表達(dá)下的對(duì)比示意圖。如圖5所示，在一個(gè)具體實(shí)施例中，所述步驟S400具體包括：

S410對(duì)每一像圓，從所述圖像拼接矩陣中取出對(duì)應(yīng)所述像圓的子塊，記為所述像圓的疊加矩陣；具體地，針對(duì)每個(gè)像圓subI，從大矩陣U中，取出位于該像圓擺放位置處的子塊，該子塊的大小(即行、列數(shù))與該像圓外接四邊形相同(亦即與距離矩陣D及中間系數(shù)矩陣M相同)，將這個(gè)從大矩陣U中取出的子塊記為該像圓的疊加矩陣V。

S420依據(jù)各所述中間系數(shù)矩陣中各元素的值與相應(yīng)所述疊加矩陣中對(duì)應(yīng)元素的值之間的比值獲取生成的權(quán)重矩陣中各元素的權(quán)重值；具體地，針對(duì)每個(gè)像圓subI，計(jì)算權(quán)重矩陣W，權(quán)重矩陣W的大小(即行、列數(shù))與像圓外接四邊形相同(亦即與距離矩陣D及中間系數(shù)矩陣M相同)，權(quán)重矩陣W中每個(gè)元素的值w_ij＝m_ij/v_ij，其中v_ij為該像圓的疊加矩陣V中該元素的值。

S430獲取各所述像圓中的各元素值與對(duì)應(yīng)的權(quán)重矩陣中各對(duì)應(yīng)元素的權(quán)重值的乘積，之后生成所述加權(quán)像圓。具體地說(shuō)，針對(duì)每個(gè)像圓subI，將其與其對(duì)應(yīng)的權(quán)重矩陣W做逐元素的乘法，得到加權(quán)像圓subI’，即subI_ij’＝subI_ij*w_ij。

在圖5(a)中，從左至右，分別為左上角、中心處、右下角像圓的疊加矩陣，其分別一一對(duì)應(yīng)圖4(a)圖像拼接矩陣中的左上角、中心處、右下角的像圓所在的外接矩形區(qū)域。

在圖5(b)中，從左至右，分別為左上角、中心處、右下角像圓的權(quán)重矩陣。對(duì)于每一個(gè)像圓的權(quán)重矩陣，在像圓中心處、不與其他像圓重疊的區(qū)域內(nèi)，每個(gè)像素的權(quán)重取值為1；在像圓外側(cè)、與其他像圓重疊的區(qū)域內(nèi)，每個(gè)像素的權(quán)重隨著該像素與像圓圓心距離的增大而減小。

左上角像圓的右半部分、下半部分與相鄰像圓重疊，因此其右半部分、下半部分權(quán)重值隨著像素與像圓圓心距離增大而遞減，其余(沒(méi)有與相鄰像圓重疊的)部分權(quán)重值為1；

中心處像圓的左半部分、右半部分、上半部分、下半部分與相鄰像圓重疊，因此其左半部分、右半部分、上半部分、下半部分權(quán)重值隨著像素與像圓圓心距離增大而遞減，其余(沒(méi)有與相鄰像圓重疊的)部分權(quán)重值為1；

右下角像圓的左半部分、上半部分與相鄰像圓重疊，因此其左半部分、上半部分權(quán)重值隨著像素與像圓圓心距離增大而遞減，其余(沒(méi)有與相鄰像圓重疊的)部分權(quán)重值為1；

在圖5(c、d、e)中，左邊為像圓的初始圖(初始像圓)，右邊為加權(quán)像圓，右邊的加權(quán)像圓為初始像圓與權(quán)重矩陣逐元素的乘積。對(duì)于權(quán)重值為1的像素，其在加權(quán)像圓中的取值即為初始像圓中的取值；對(duì)于權(quán)重值小于1的像素，其在加權(quán)像圓中的取值小于初始像圓中的取值。從圖中可以明顯看出，加權(quán)像圓由于乘以權(quán)重系數(shù)后，灰度有所下降，然而這更真實(shí)地反映出拼接前像圓的情況。

請(qǐng)參見(jiàn)圖6和6(a)，圖6為圖1中步驟S500的流程示意圖，圖6(a)為場(chǎng)景拼接圖像的示意圖。如圖6所示，在一個(gè)具體實(shí)施例中，所述步驟S500具體包括：

S510將所述加權(quán)像圓按照所述預(yù)設(shè)的拼接間距依次排列；

S520在相鄰兩個(gè)所述加權(quán)像圓的重疊區(qū)域內(nèi)，各像素點(diǎn)的取值為所述像素點(diǎn)在相鄰兩個(gè)所述加權(quán)像圓內(nèi)的對(duì)應(yīng)處取值疊加后的和值；

S530生成所述場(chǎng)景拼接圖像。具體來(lái)說(shuō)，將加權(quán)像圓subI’按照最佳拼接間距，依次擺放、疊加成為場(chǎng)景拼接圖像；在相鄰的加權(quán)像圓的重疊區(qū)域內(nèi)，像素點(diǎn)的取值為相鄰的加權(quán)像圓subI’內(nèi)該像素點(diǎn)的對(duì)應(yīng)點(diǎn)的取值的總和。

從圖6(a)的場(chǎng)景拼接圖像中可以看出，相鄰像圓的重疊區(qū)域內(nèi)沒(méi)有任何圖像失真，本發(fā)明中的方法取得了非常好的成像質(zhì)量。

實(shí)施方式二

請(qǐng)參見(jiàn)圖7，圖7為本發(fā)明實(shí)施方式二的基于透鏡陣列成像的圖像處理裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖7所示，一種基于透鏡陣列成像的圖像處理裝置，所述透鏡陣列包括多個(gè)呈陣列排布的子透鏡，,所述圖像處理裝置包括：

距離矩陣建立模塊100，用于對(duì)各子透鏡生成的像圓，每一所述距離矩陣的元素集合與相應(yīng)每一所述像圓的外接四邊形大小相同,所述距離矩陣內(nèi)的各元素的值為該元素對(duì)應(yīng)的像素至所述像圓圓心的距離；

中間系數(shù)矩陣建立模塊200，用于基于所述像圓的所述距離矩陣,建立一個(gè)對(duì)各元素賦予權(quán)重系數(shù)的中間系數(shù)矩陣，每一像圓的所述距離矩陣對(duì)應(yīng)一中間系數(shù)矩陣；

圖像拼接矩陣生成模塊300，用于將各像圓相應(yīng)的所述中間系數(shù)矩陣按照各像圓之間預(yù)設(shè)的拼接間距依次排列和疊加形成多個(gè)呈陣列排列的子塊后,生成圖像拼接矩陣，所述圖像拼接矩陣中的每一子塊對(duì)應(yīng)一像圓；

加權(quán)像圓獲取模塊400，用于對(duì)每一像圓，利用所述像圓所對(duì)應(yīng)的中間系數(shù)矩陣中各元素的值與從所述圖像拼接矩陣中取出對(duì)應(yīng)各像圓位置的子塊之間的關(guān)系獲取加權(quán)像圓；

場(chǎng)景拼接圖像生成模塊500，用于將各所述加權(quán)像圓按照所述預(yù)設(shè)的拼接間距,依次排列、疊加生成場(chǎng)景拼接圖像。

在一個(gè)具體實(shí)施例中，所述距離矩陣建立模塊100具體包括：

像圓獲取單元，用于獲取各子透鏡生成的像圓，包括各像圓的圓心、半徑和各像圓的外接四邊形的大小；

計(jì)算單元，用于計(jì)算所述外接四邊形內(nèi)各像素至所述像圓圓心的距離作為所述距離矩陣的各對(duì)應(yīng)元素的值。

在一個(gè)具體實(shí)施例中，所述中間系數(shù)矩陣建立模塊200具體包括：

判斷單元，用于判斷所述距離矩陣中各元素對(duì)應(yīng)的像素位于所在像圓內(nèi)還是所在像圓外；

中間系數(shù)矩陣建立單元，用于分別對(duì)對(duì)應(yīng)所述像圓外像素的元素賦值和所述像圓內(nèi)像素的元素賦予權(quán)重值，建立所述中間系數(shù)矩陣。

在一個(gè)具體實(shí)施例中，所述中間系數(shù)矩陣建立單元具體包括：

函數(shù)構(gòu)造子模塊，用于構(gòu)造一個(gè)單調(diào)遞減函數(shù)f(x)＝y(tǒng)或常值函數(shù)f(x)＝c，其中，c為大于0的恒定常數(shù)，r為所述像圓半徑，所述單調(diào)遞減函數(shù)表征各元素對(duì)應(yīng)的像素與對(duì)應(yīng)像圓圓心距離x與該元素的權(quán)重值y之間的關(guān)系，x越小，表明距離對(duì)應(yīng)像圓圓心越近，則權(quán)重值y越大；

矩陣元素值確定子模塊，用于依據(jù)所述單調(diào)遞減函數(shù)f(x)＝y(tǒng)或常值函數(shù)f(x)＝c，確定所述中間系數(shù)矩陣的各元素值m_ij＝f(d_ij)*δ_ij，其中d_ij表示各元素對(duì)應(yīng)的像素距離像圓圓心的距離，δ_ij為一個(gè)符號(hào)函數(shù)，用于表征各元素對(duì)應(yīng)像素位于對(duì)應(yīng)像圓內(nèi)還是像圓外，在像圓外取值為0，在像圓內(nèi)取值為1；

中間系數(shù)矩陣生成子模塊，用于依次排列對(duì)應(yīng)所述距離矩陣的中間系數(shù)矩陣的各元素值，生成所述中間系數(shù)矩陣。

在一個(gè)具體實(shí)施例中，所述圖像拼接矩陣生成模塊300具體包括：

矩陣排列單元，用于將全部中間系數(shù)矩陣按照各像圓之間的預(yù)設(shè)拼接間距依次排列；

重疊區(qū)域疊加值獲取單元，用于獲取相鄰中間系數(shù)矩陣的重疊區(qū)域，所述重疊區(qū)域內(nèi)的元素的取值為所述相鄰兩個(gè)中間系數(shù)矩陣的各自對(duì)應(yīng)位置處的元素值疊加后的總值；

拼接矩陣生成單元，用于生成所述圖像拼接矩陣。

在一個(gè)具體實(shí)施例中，所述加權(quán)像圓獲取模塊400具體包括：

疊加矩陣建立單元，用于對(duì)每一像圓，從所述圖像拼接矩陣中取出對(duì)應(yīng)所述像圓的子塊，記為所述像圓的疊加矩陣；

權(quán)重值獲取單元，用于依據(jù)各所述中間系數(shù)矩陣中各元素的值與相應(yīng)所述疊加矩陣中對(duì)應(yīng)元素的值之間的比值獲取生成的權(quán)重矩陣中各元素的權(quán)重值；

加權(quán)像圓生成單元，用于獲取各所述像圓中的各元素值與對(duì)應(yīng)的權(quán)重矩陣中各對(duì)應(yīng)元素的權(quán)重值的乘積，之后生成所述加權(quán)像圓。

實(shí)施方式三

請(qǐng)參見(jiàn)圖8，圖8為本發(fā)明實(shí)施方式三的基于透鏡陣列成像的圖像處理裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖8所示，本發(fā)明的基于透鏡陣列成像的圖像處理裝置，所述透鏡陣列包括多個(gè)呈陣列排布的子透鏡，其特征在于，所述圖像處理裝置包括：圖像處理器1000以及存儲(chǔ)器2000；其中，所述圖像處理器1000調(diào)用所述存儲(chǔ)器2000中存儲(chǔ)的一段程序指令以至少執(zhí)行以下基于透鏡陣列成像的圖像處理方法：

S100建立距離矩陣步驟：對(duì)各所述子透鏡生成的像圓，每一所述距離矩陣的元素集合與相應(yīng)每一所述像圓的外接四邊形大小相同,所述距離矩陣內(nèi)的各元素的值為該元素對(duì)應(yīng)的像素至所述像圓圓心的距離；

S200基于所述像圓的所述距離矩陣,建立一個(gè)對(duì)各元素賦予權(quán)重系數(shù)的中間系數(shù)矩陣，每一像圓的所述距離矩陣對(duì)應(yīng)一中間系數(shù)矩陣；

S300將各像圓相應(yīng)的所述中間系數(shù)矩陣按照各像圓之間預(yù)設(shè)的拼接間距依次排列和疊加形成多個(gè)呈陣列排列的子塊后,生成圖像拼接矩陣，所述圖像拼接矩陣中的每一子塊對(duì)應(yīng)一像圓；

S400對(duì)每一像圓，利用所述像圓所對(duì)應(yīng)的中間系數(shù)矩陣中各元素的值與從所述圖像拼接矩陣中取出對(duì)應(yīng)各像圓位置的所述子塊之間的關(guān)系獲取加權(quán)像圓；

S500將各所述加權(quán)像圓按照所述預(yù)設(shè)的拼接間距,依次排列、疊加生成場(chǎng)景拼接圖像。

具體地，所述步驟S100具體包括：

S110獲取各子透鏡生成的像圓，包括各像圓的圓心、半徑和各像圓的外接四邊形的大??；

S120計(jì)算所述外接四邊形內(nèi)各像素至所述像圓圓心的距離作為所述距離矩陣的各對(duì)應(yīng)元素的值。

具體地，所述步驟S200進(jìn)一步包括：

S210判斷所述距離矩陣中各元素對(duì)應(yīng)的像素位于所在像圓內(nèi)還是所在像圓外；

S220分別對(duì)對(duì)應(yīng)所述像圓外像素的元素賦值和所述像圓內(nèi)像素的元素賦予權(quán)重值，建立所述中間系數(shù)矩陣。

更進(jìn)一步地，所述步驟S220具體包括：

S221構(gòu)造一個(gè)單調(diào)遞減函數(shù)f(x)＝y(tǒng)或常值函數(shù)f(x)＝c，其中，c為大于0的恒定常數(shù)，r為所述像圓半徑，所述單調(diào)遞減函數(shù)表征各元素對(duì)應(yīng)的像素與對(duì)應(yīng)像圓圓心距離x與該元素的權(quán)重值y之間的關(guān)系，x越小，表明距離對(duì)應(yīng)像圓圓心越近，則權(quán)重值y越大；

S222依據(jù)所述單調(diào)遞減函數(shù)f(x)＝y(tǒng)或常值函數(shù)f(x)＝c，確定所述中間系數(shù)矩陣的各元素值m_ij＝f(d_ij)*δ_ij，其中d_ij表示各元素對(duì)應(yīng)的像素距離像圓圓心的距離，δ_ij為一個(gè)符號(hào)函數(shù)，用于表征各元素對(duì)應(yīng)像素位于對(duì)應(yīng)像圓內(nèi)還是像圓外，在像圓外取值為0，在像圓內(nèi)取值為1；

S230依次排列對(duì)應(yīng)所述距離矩陣的中間系數(shù)矩陣的各元素值，生成所述中間系數(shù)矩陣。

進(jìn)一步地，所述步驟S300具體包括：

S310將全部中間系數(shù)矩陣按照各像圓之間的預(yù)設(shè)拼接間距依次排列；

S320獲取相鄰中間系數(shù)矩陣的重疊區(qū)域，所述重疊區(qū)域內(nèi)的元素的取值為所述相鄰兩個(gè)中間系數(shù)矩陣的各自對(duì)應(yīng)位置處的元素值疊加后的總值；

S330生成所述圖像拼接矩陣。

進(jìn)一步地，所述步驟S400具體包括：

S410對(duì)每一像圓，從所述圖像拼接矩陣中取出對(duì)應(yīng)所述像圓的子塊，記為所述像圓的疊加矩陣；

S420依據(jù)各所述中間系數(shù)矩陣中各元素的值與相應(yīng)所述疊加矩陣中對(duì)應(yīng)元素的值之間的比值獲取生成的權(quán)重矩陣中各元素的權(quán)重值；

S430獲取各所述像圓中的各元素值與對(duì)應(yīng)的權(quán)重矩陣中各對(duì)應(yīng)元素的權(quán)重值的乘積，之后生成所述加權(quán)像圓。

進(jìn)一步地，所述步驟S500具體包括：

S510將所述加權(quán)像圓按照所述預(yù)設(shè)的拼接間距依次排列；

S520在相鄰兩個(gè)所述加權(quán)像圓的重疊區(qū)域內(nèi)，各像素點(diǎn)的取值為所述像素點(diǎn)在相鄰兩個(gè)所述加權(quán)像圓內(nèi)的對(duì)應(yīng)處取值疊加后的和值；

S530生成所述場(chǎng)景拼接圖像。

更進(jìn)一步地，所述單調(diào)遞減函數(shù)f(x)＝y(tǒng)可以是以下幾種中的任意一種：

(1)f(x)＝r-x+ε，其中r為像圓半徑，ε為接近0的正數(shù)；

(2)f(x)＝exp(-x/σ)，其中σ為正數(shù)，σ取值為0.15*r，以便當(dāng)x接近r時(shí)，f(x)接近于0；

(3)f(x)＝exp(-(x/σ)^m)，其中σ、m均為正數(shù)，m小于1；

(4)f(x)＝2/(1+exp(k*x))，其中k為正數(shù)，k取值為10/r，以便當(dāng)x接近r時(shí)，f(x)接近于0。

實(shí)施方式四

請(qǐng)參見(jiàn)圖9，圖9為本發(fā)明實(shí)施方式四的成像系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖9所示，一種成像系統(tǒng)，包括主透鏡10、透鏡陣列20、圖像傳感器30和圖像處理裝置40，所述透鏡陣列20包括多個(gè)呈陣列排布的子透鏡，所述圖像處理裝置40用于處理所述主透鏡10、所述透鏡陣列20獲取的場(chǎng)景圖像，所述圖像處理裝置40至少包括：

距離矩陣建立模塊，用于對(duì)各子透鏡生成的像圓，每一所述距離矩陣的元素集合與相應(yīng)每一所述像圓的外接四邊形大小相同,所述距離矩陣內(nèi)的各元素的值為該元素對(duì)應(yīng)的像素至所述像圓圓心的距離；

中間系數(shù)矩陣建立模塊，用于基于所述像圓的所述距離矩陣,建立一個(gè)對(duì)各元素賦予權(quán)重系數(shù)的中間系數(shù)矩陣，每一像圓的所述距離矩陣對(duì)應(yīng)一中間系數(shù)矩陣；

圖像拼接矩陣生成模塊，用于將各像圓相應(yīng)的所述中間系數(shù)矩陣按照各像圓之間預(yù)設(shè)的拼接間距依次排列和疊加形成多個(gè)呈陣列排列的子塊后,生成圖像拼接矩陣，所述圖像拼接矩陣中的每一子塊對(duì)應(yīng)一像圓；

加權(quán)像圓獲取模塊，用于對(duì)每一像圓，利用所述像圓所對(duì)應(yīng)的中間系數(shù)矩陣中各元素的值與從所述圖像拼接矩陣中取出對(duì)應(yīng)各像圓位置的子塊之間的關(guān)系獲取加權(quán)像圓；

場(chǎng)景拼接圖像生成模塊，用于將各所述加權(quán)像圓按照所述預(yù)設(shè)的拼接間距,依次排列、疊加生成場(chǎng)景拼接圖像。

本發(fā)明的成像系統(tǒng)所包括的圖像處理裝置40與實(shí)施方式二和實(shí)施方式三中的圖像處理裝置相同，詳細(xì)請(qǐng)參見(jiàn)實(shí)施方式二和實(shí)施方式三的相關(guān)描述，在此不再贅述。

本發(fā)明的成像系統(tǒng)可應(yīng)用于膠囊型醫(yī)療設(shè)備、航空拍攝設(shè)備、智能汽車(chē)、機(jī)器人、智能穿戴設(shè)備、監(jiān)視設(shè)備、醫(yī)學(xué)顯微鏡、微創(chuàng)醫(yī)療設(shè)備、AR/VR設(shè)備以及帶攝像頭的導(dǎo)彈等電子設(shè)備中。

本發(fā)明還提供一種計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)介質(zhì)，包括與具有透鏡陣列結(jié)合使用的計(jì)算機(jī)程序，所述透鏡陣列包括呈陣列排布的子透鏡，所述計(jì)算機(jī)程序可被圖像處理器執(zhí)行以完成以下步驟：

S100建立距離矩陣步驟：對(duì)各子透鏡生成的像圓，每一所述距離矩陣的元素集合與相應(yīng)每一所述像圓的外接四邊形大小相同,所述距離矩陣內(nèi)的各元素的值為該元素對(duì)應(yīng)的像素至所述像圓圓心的距離；

S200基于所述像圓的所述距離矩陣,建立一個(gè)對(duì)各元素賦予權(quán)重系數(shù)的中間系數(shù)矩陣，每一像圓的所述距離矩陣對(duì)應(yīng)一中間系數(shù)矩陣；

S300將各像圓相應(yīng)的所述中間系數(shù)矩陣按照各像圓之間預(yù)設(shè)的拼接間距依次排列和疊加形成多個(gè)呈陣列排列的子塊后,生成圖像拼接矩陣，所述圖像拼接矩陣中的每一子塊對(duì)應(yīng)一像圓；

S400對(duì)每一像圓，利用所述像圓所對(duì)應(yīng)的中間系數(shù)矩陣中各元素的值與從所述圖像拼接矩陣中取出對(duì)應(yīng)各像圓位置的所述子塊之間的關(guān)系獲取加權(quán)像圓；

S500將各所述加權(quán)像圓按照所述預(yù)設(shè)的拼接間距,依次排列、疊加生成場(chǎng)景拼接圖像。

以上所述僅為本發(fā)明的實(shí)施方式，并非因此限制本發(fā)明的專(zhuān)利范圍，凡是利用本發(fā)明說(shuō)明書(shū)及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本發(fā)明的專(zhuān)利保護(hù)范圍內(nèi)。