成像装置以及成像装置的操作方法与流程

本公开内容涉及成像装置以及操作该成像装置的方法，更具体地，涉及能够提高无透镜成像中的重建图像的图像质量的成像装置以及操作该成像装置的方法。

背景技术：

1、无透镜成像装置具有如下构造：在成像元件的成像表面的前级处设置掩膜，该掩膜包括透射入射光的透射区域和不透射入射光的非透射区域。

2、在这种无透镜成像装置中，入射光被掩膜调制，经调制的入射光被成像元件成像为调制图像，并且对调制图像应用信号处理，从而重建包括入射光的图像。

3、通过这样的配置，在无透镜成像装置中，掩膜中的透射区域和非透射区域的布置会影响重建图像的成像质量。

4、已知通过将掩膜中的透射区域和非透射区域布置成包括循环型阵列的图案，可以实现高图像质量，特别地，包括均匀冗余阵列(ura)图案的掩膜被例示为最佳掩膜(参见专利文献1以及非专利文献1和2)。

5、还提出了使用包括ura图案或接近ura图案的图案的掩膜的其他无透镜成像装置(参见专利文献1以及非专利文献1至4)。

6、引用列表

7、专利文献

8、专利文献1：美国专利第4360797号

9、非专利文件

10、非专利文献1：“coded aperture imaging with uniformly redundant arrays”，e.e.fenimore和t.m.cannon，cannon,appl.opt.17,337-347(1978)

11、非专利文件2：“coded aperture imaging with multiple measurements”，busboom,a.,schotten,h.d.和elders-boll,h.:1997b,j.opt.soc.am.a14,1058-1065。

12、非专利文件3：“new family of binary arrays for coded aperture imaging”，stephen r.gottesman and e.e.fenimore,appl.opt.28,4344-4352(1989)。

13、非专利文件4：“hexagonal uniformly redundant arrays forcoded-apertureimaging”，finger,m.h.,and t.a.prince.19th internationalcosmic ray conference(icrc19),volume 3.vol.3.1985。

技术实现思路

1、本发明要解决的问题

2、然而，可用于可以应用于ura图案的循环型阵列的阵列数量有限，并且在设计无透镜成像装置特别是掩膜图案时，选项是有限的。

3、此外，在可见光、红外光等的长波段中，会出现由衍射效应造成的影响，从而导致图像质量劣化。

4、因此，根据成像元件的大小与掩膜的大小之间的关系，可能无法形成适当的ura图案，结果，基于由掩膜调制的调制图像重建的图像的图像质量可能会劣化。

5、针对这种情况作出了本公开内容，特别地，本公开内容的目的是提高无透镜成像中的重建图像的图像质量。

6、问题的解决方案

7、根据本公开内容的一个方面的成像装置是如下的成像装置，该成像装置包括：掩膜，该掩膜包括多个光学元件，所述多个光学元件具有不同透射性并且以由非二值均匀冗余阵列(ura)定义的图案布置，掩膜通过使入射光透射穿过多个光学元件将入射光调制为调制光；成像元件，该成像元件捕获包括透射穿过掩膜的调制光的调制图像；以及重建单元，该重建单元基于调制图像重建与入射光对应的图像。

8、操作根据本公开内容的一个方面的成像装置的方法是操作如下的成像装置的方法，该成像装置包括：掩膜，该掩膜包括多个光学元件，所述多个光学元件具有不同透射性并且以由非二值均匀冗余阵列(ura)定义的图案布置，掩膜通过使入射光透射穿过多个光学元件将入射光调制为调制光；成像元件，该成像元件捕获包括透射穿过掩膜的调制光的调制图像；以及重建单元，该重建单元基于调制图像重建与入射光对应的图像，该方法包括以下步骤：通过掩膜使入射光透射穿过多个光学元件将入射光调制成调制光，所述多个光学元件具有不同透射性并且以由非二值ura定义的图案布置；由成像元件捕获包括透射穿过掩膜的调制光的调制图像；以及基于调制图像重建与入射光对应的图像。

9、根据本公开内容的一个方面，包括具有不同透射性并且以非二值均匀冗余阵列(ura)定义的图案布置的多个光学元件的掩模通过使入射光透射穿过多个光学元件将入射光调制成调制光，捕获包括透射穿过掩模的调制光的调制图像，并且基于调制图像重建与入射光对应的图像。

技术特征：

1.一种成像装置，包括：

2.根据权利要求1所述的成像装置，其中，

3.根据权利要求2所述的成像装置，其中，

4.根据权利要求1所述的成像装置，其中，

5.根据权利要求1所述的成像装置，其中，

6.根据权利要求1所述的成像装置，其中，

7.根据权利要求1所述的成像装置，其中，

8.根据权利要求1所述的成像装置，其中，

9.根据权利要求8所述的成像装置，其中，

10.一种成像装置的操作方法，

技术总结本公开内容涉及：能够提高无透镜成像中的重建图像的分辨率的成像装置；以及该成像装置的操作方法。所使用的设置在成像元件的前级处并且对入射光应用调制的掩膜是由非二值URA定义的图案构成的掩膜。本公开内容可以应用于无透镜摄像装置。技术研发人员：伊利亚·列舍图斯基,小柳津秀纪,唯野隆一受保护的技术使用者：索尼集团公司技术研发日：技术公布日：2024/8/1