Depth extraction method with high accuracy in integral imaging based on moving array lenslet technique

In order to improve depth extraction accuracy, a method using moving array lenslet technique (MALT) in pickup stage is proposed, which can decrease the depth interval caused by pixelation. In this method, the lenslet array is moved along the horizontal and vertical directions simultaneously for N times in a pitch to get N sets of elemental images. Computational integral imaging reconstruction method for MALT is taken to obtain the slice images of the 3D scene, and the sum modulus (SMD) blur metric is taken on these slice images to achieve the depth information of the 3D scene. Simulation and optical experiments are carried out to verify the feasibility of this method.     

微型投影机自由曲面LED聚光器的设计

为提高LED微型投影机中光学引擎的效率和结构紧凑性,研究了自由曲面LED聚光器结构和工作原理,设计了含有折射和反射自由曲面的LED聚光器。采用非成像理论和同时多表面设计方法,计算并获得了聚光器折射和反射两个自由曲面在子午截面内的各点坐标,利用聚光器的旋转对称性得到了其在三维空间内的面形数据。设计结果的光学建模仿真分析表明:所得聚光器能够有效地收集大功率LED光源的能量,并将光束发散角控制在12°内,其光能收集率达到71%。与采用反射式聚光器的设计方案相比,光能收集率提高了20%,而体积则下降了70%,有效地提高了光学引擎的效率和紧凑性。本项设计对LED微型投影仪的小型化具有指导和借鉴作用。     

基于计算集成成像的水下目标成像

针对水下遥操作作业时目标深度定位及水下复杂环境成像困难的问题,利用基于相机阵列的信息获取系统,使用基于深度的集成成像三维重建算法及相邻像素灰度方差评价函数,实现了一次处理可同时实现有遮挡情况下目标的深度估计及清晰成像。应用LabVIEW软件编程建立了CCD相机自动扫描阵列成像系统,对存在遮挡物的水中目标场景进行成像及深度重建实验,场景中位于不同深度的3个独立目标重建深度值与实际深度值的误差分别为0.21%、1.26%和1.34%。实验结果表明,应用该方法仅需一次重建即可去除遮挡物,并获得目标的深度值。