編碼孔徑成像系統(tǒng)的特性研究.pdf

1、編碼孔徑是為改善離焦模糊和擴(kuò)展景深提出的一種半自動方法，不同孔徑對深度信息的辨別能力與圖像清晰度有不同程度的影響。所以選擇合適的孔徑至關(guān)重要。本論文在介紹編碼孔徑成像系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，通過對孔徑結(jié)構(gòu)（包括樣式、大小、面積、位置）進(jìn)行改變，來客觀評價它們對系統(tǒng)特性的影響。
　　首先研究多邊形孔徑，比較了三角形孔徑、四邊形孔徑、六邊形孔徑、八邊形孔徑、圓環(huán)孔徑的調(diào)制傳遞函數(shù)曲線。隨后用計算機(jī)模擬環(huán)寬分別為1像素、10像素、20像素的編碼環(huán)

2、，環(huán)寬越小其解碼出的像越清晰，可以認(rèn)為是相對最佳的。當(dāng)圓環(huán)大小寬度固定，增加環(huán)形的個數(shù)，從一個環(huán)形逐漸遞增到五個環(huán)形時，環(huán)形個數(shù)增多對編碼孔徑有利。最后對五個環(huán)形的分布位置的不同也進(jìn)行了比較，主要分為對稱分布和非對稱分布。
　　本文用Matlab搭建實(shí)驗(yàn)平臺，模擬仿真。把各種孔徑插入到尼康A(chǔ)F-S，DX尼克爾35mm f/1.8G傳統(tǒng)鏡頭中，使用銳勢公司的CCD網(wǎng)絡(luò)高清攝像機(jī)在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行試驗(yàn)。通過對孔徑調(diào)制傳遞函數(shù)MTF曲線的比較

3、；并考慮圖像統(tǒng)計學(xué)原理，引入一個對深度信息判斷的Kullback-Leibler散度準(zhǔn)則：計算從0.5m至1m每10cm連續(xù)不同深度距離上的兩兩模糊核圖像分布之間的KL散度值，作為評價不同孔徑圖案之間的依據(jù)。對于解碼部分，仿真實(shí)驗(yàn)用維納濾波器對不同孔徑拍攝的編碼模糊圖像進(jìn)行解碼。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：圓環(huán)形孔徑是多邊形孔徑中相對最優(yōu)的，而且環(huán)寬越小越好，并且多個環(huán)孔優(yōu)于單一環(huán)孔，對稱分布的孔徑優(yōu)于非對稱分布。簡而言之，最佳孔徑的分布具有均勻?qū)ΨQ