Кодирование волнового фронта

В оптике и сигналов обработке кодирование волнового фронта относится к использованию элемента фазовой модуляции в сочетании с деконволюцией для увеличения глубины резкости цифровой системы обработки изображений, такой как видеокамера.

Кодирование волнового фронта подпадает под широкую категорию вычислительной фотографии как метод увеличения глубины резкости.

Кодирование

Волновой фронт световой волны, проходящей через систему камер, модулируется с помощью оптических элементов, которые создают пространственно изменяющуюся длину оптического пути. Модулирующие элементы должны быть размещены в плоскости диафрагмы или зрачка или рядом с ней, чтобы обеспечить одинаковую модуляцию для всех углов поля зрения. Эта модуляция соответствует изменению комплексного аргумента функции зрачка такого устройства формирования изображений, и ее можно сконструировать с различными целями: например, увеличением глубины резкости.

Линейная фазовая маска

Кодирование волнового фронта с помощью линейных фазовых масок работает путем создания оптической передаточной функции, которая кодирует информацию о расстоянии.

Кубическая фазовая маска

Кодирование волнового фронта с помощью кубических фазовых масок обеспечивает равномерное размытие изображения с использованием волновой пластинки кубической формы , так что промежуточное изображение, оптическая передаточная функция, находится вне фокуса на постоянную величину. Цифровая обработка изображения затем удаляет размытие и вносит шум в зависимости от физических характеристик процессора. Динамический диапазон приносится в жертву ради увеличения глубины резкости в зависимости от типа используемого фильтра. Он также может исправить оптическую аберрацию .

Маска была разработана с использованием функции неоднозначности и метода стационарной фазы.

История

Эту технику впервые применили радиолокатор инженер- Эдвард Довски и научный руководитель его диссертации Томас Кэти из Университета Колорадо в США в 1990-х годах. Университет оформил патент на изобретение. Кэти, Довски и Mercure основали компанию по коммерциализации метода под названием CDM-Optics и лицензировали изобретение у университета. В 2005 году компания была приобретена компанией OmniVision Technologies , которая выпустила чипы для мобильных камер на основе кодирования волнового фронта в качестве датчиков TrueFocus .

Датчики TrueFocus способны имитировать старые технологии автофокусировки, в которых используются дальномеры и узкая глубина резкости. Фактически, технология теоретически допускает любое количество комбинаций фокусных точек на пиксель для достижения эффекта. Это единственная технология, не ограничивающаяся EDoF (расширенная глубина резкости).

Внешние ссылки

• Кодирование волнового фронта находит все более широкое применение (Laser Focus World)