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基于微透镜阵列的光场成像模型与标定技术研究

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简介：
本研究聚焦于开发基于微透镜阵列的光场成像系统，深入探讨其成像原理、优化模型及精确标定方法，旨在提升光场图像的质量和应用范围。 本段落对空间复用的光场成像技术进行了建模，并从光学器件的角度阐释了光场复用的机制。建立了标准光场与像素光场之间的关系，并提出了一种基于多频相移的光场标定方法。通过在Lytro相机上的实验，确定了微透镜中心位置以及像素和微透镜间的对应关系，成功恢复出光场信息并将其应用于图像重聚焦及全焦成像中。实验结果验证了所提出的模型与标定方法的有效性。

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  • 基于微透镜阵列的光场成像模型与标定技术研究
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    本研究聚焦于开发基于微透镜阵列的光场成像系统，深入探讨其成像原理、优化模型及精确标定方法，旨在提升光场图像的质量和应用范围。 本段落对空间复用的光场成像技术进行了建模，并从光学器件的角度阐释了光场复用的机制。建立了标准光场与像素光场之间的关系，并提出了一种基于多频相移的光场标定方法。通过在Lytro相机上的实验，确定了微透镜中心位置以及像素和微透镜间的对应关系，成功恢复出光场信息并将其应用于图像重聚焦及全焦成像中。实验结果验证了所提出的模型与标定方法的有效性。
     
  • 基于微透镜阵列三维成像的防伪技术
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    本研究提出了一种新颖的防伪方法，利用微透镜阵列进行三维成像。该技术能够生成独特的、难以复制的安全图案，显著提高产品和文档的身份验证能力。 本段落提出了一种基于微透镜列阵三维成像技术的防伪标签设计及制备方法。首先建立了相应的三维成像模型，并研究了关键部件——微结构图像阵列和高精度微透镜阵列的生成与制作工艺。为了获取所需的三维立体影像，使用3DMAX软件对成像系统进行了详细的设计，并利用精密加工技术制造出了所需的各种微细结构及高质量的微透镜列阵。最终成功地制备了具有高分辨率特性的防伪标签。
     
  • 光场相机：采用微透镜阵列的技术方案
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    简介：光场相机利用微透镜阵列技术，能够捕捉光线的方向和位置信息。这种创新方法不仅提升了图像的质量与细节表现力，还提供了灵活的对焦调节功能，使得摄影创作更为自由且富有创意。 光场相机成像模拟本程序主要利用近轴光学原理来实现相机的程序模拟。该程序可以用于传统相机到光场相机的转换和模拟。
     
  • 光场相机成像技术研究.rar_光场成像_光场理论_光场相机模拟_光场计算
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    本研究探讨了光场相机的成像技术，涵盖光场理论、光场数据采集与处理方法，并对光场相机进行仿真分析及深入的光场计算研究。 从光场理论出发，实现光场相机1.0的成像过程及计算重聚焦过程模拟，代码完全可见且尽量简洁明了。
     
  • 透镜成像模拟_GUI界面_matlab光学仿真_透镜成像软件_基于matlab的透镜成像
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    本项目是一款基于MATLAB开发的透镜成像光学仿真软件，提供直观GUI界面，用户可进行透镜成像参数设置与模拟，适用于学习和研究光学成像原理。 基于物理光学透镜成像原理，利用MATLAB语言编写了仿真程序，并制作了GUI界面。
     
  • 基于3x3光学矩阵的微透镜阵列激光通信光学系统设计
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    本研究提出了一种采用3x3光学矩阵的微透镜阵列激光通信光学系统设计方案，旨在提升数据传输效率与稳定性。 本段落设计了一种新型大视场激光通信接收光学系统，并采用了基于微透镜阵列形式的设计方案。提出了一个完整的3×3光学矩阵模型来描述微透镜阵列的光传输特性，探讨了不同元件倾斜角度及偏心对像面高度和出射角的影响规律。根据设计需求，确定了合理的倾斜角度与偏心公差范围，并通过积分透镜系统的像差分析，在理论仿真基础上完成了大视场激光通信接收光学系统的设计。 为了验证三维矩阵模型的准确性，我们进行了样机研制、匀光测试及视场测试等实验工作。最终成功设计并制造了一种新型激光通信接收光学系统，其视场角达到0.9°且均匀性高达86.58%。通过与理论仿真数据对比发现两者吻合良好。 此外，在分析了该系统的激光通信链路特性后进一步证明了微透镜阵列在激光通信中的应用可行性和优越性，为后续研究提供了新的思路和方向。
     
  • 非球面匀光技术：复眼透镜与微透镜阵列结合，实现矩形和圆形光线的均匀分布
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    本文介绍了将复眼透镜与微透镜阵列相结合的非球面匀光技术，能够有效实现矩形及圆形光源光线的均匀化处理。 非球面匀光技术通过特定的光学设计与制造方法使光源发出的光线在经过透镜或阵列后均匀分布，对于照明设备、成像系统及其他光学应用领域具有重要意义。它能够改善光照质量，减少能量损失，并提高整体性能。 复眼透镜模仿昆虫眼睛结构，由众多小透镜组成，每个可独立成像并优化光传播路径以实现更均匀的光线分布。微透镜阵列则包含数百上千个排列规则的小透镜，通过精细调控达到匀光效果。 “匀光合集”技术结合了非球面、复眼和微透镜阵列三种匀光方法，适用于处理矩形与圆形光源，无论在照明还是成像领域均能提供均匀光照。其中，矩形光线因其适应特定需求的能力，在LCD屏幕背光及医疗照明等领域更受欢迎；而传统圆型光束则更为常见。 实际应用中，这几种技术的结合为多种光学设备提供了高效、均匀的解决方案，并适用于对光源亮度和分布有极高要求的情景如医疗仪器、精密测量装置以及汽车灯等。同时，非球面匀光还能缩小系统体积简化结构并降低成本，在节能环保方面也具有显著优势。 深入研究与开发该技术需要跨学科的努力，包括光学原理、数学建模及计算机科学的应用来优化设计参数和预测光线路径以达到最佳效果。随着这些创新解决方案的发展应用，将推动整个光学领域向前迈进，并为人们带来更高效且均匀的照明体验。
     
  • 关于丝网印刷技术制备大面积柔性微透镜阵列的探究
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    本研究探讨了利用丝网印刷技术大规模生产柔性微透镜阵列的方法，旨在提高其在可穿戴设备和智能纺织品等领域的应用潜力。 《丝网印刷制备大面积柔性微透镜阵列的研究》由陈桂雄与周雄图共同完成。该研究聚焦于柔性三维显示领域中大规模生产柔性微透镜阵列及其光学特性调控的关键技术和理论难题，通过结合丝网印刷工艺和高黏度UV树脂来探索解决方案。
     
  • 基于合成孔径技术的内镜超声相控阵成像方法算法研究
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    本研究聚焦于开发并优化一种结合了合成孔径技术和相控阵探头的新型内镜超声成像算法，旨在显著提升图像分辨率与质量。通过深入分析和实验验证，探索该技术在医学诊断中的应用潜力及优势。 我们利用孔径大小为2.32毫米的16阵元换能器搭建了一套包含16通道的内镜超声相控阵成像实验系统。在此基础上，提出了一种适用于内镜成像的相控阵成像算法（PAI）。该算法通过延时和叠加算法(DAS)获取扫描线数据，并利用合成孔径技术中的相干样点叠加方法生成高分辨率图像。此外，该相控阵成像算法实现了发射和接收过程中的动态聚焦功能。 经过FieldII仿真以及内镜探头超声成像实验验证，与延时和叠加算法及动态接收聚焦算法（DRF）相比，新提出的PAI在理论横向分辨率上分别提升了93.68% 和17.5%，在实际应用中则分别提高了92.78% 和14.69%。这些结果证明了相控阵成像算法及实验系统的有效性与可行性。