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照相机原理ppt
1. 介绍照相机的原理
- 光学成像原理
- 光线进入镜头
- 通过透镜对光线进行聚焦
- 光线通过光圈控制进入相机的数量
- 曝光原理
- 快门控制相机感光元件的曝光时间
- 曝光时间长短影响图像的明暗程度
- 成像原理
- 相机通过感光元件将光线信息转换为电信号 - 电信号通过图像处理后形成最终的图像
2. 照相机的组成部分
- 镜头系统
- 透镜：对光线进行聚焦
- 光圈：控制光线进入相机的数量
- 快门系统
- 快门：控制相机感光元件的曝光时间
- 快门速度：影响图像的清晰度和运动捕捉能力 - 感光元件
- CMOS 或 CCD 感光芯片
- 将光线信息转换为电信号
- 图像处理器
- 处理电信号并生成最终的图像
- 存储器
- 保存拍摄的图像
- 控制器
- 控制相机的各项参数和功能3. 照相机的使用方法
- 对焦调节
- 光圈和快门速度的调整
- 曝光补偿
- 白平衡设置
- 镜头选择和更换
- 图片存储和传输
4. 照相机的发展历程
- 创始和早期相机
- 可换镜头的单反相机
- 数码相机的出现
- 高级功能和智能化发展
5. 照相机的应用领域
- 摄影师和艺术创作
- 旅游和纪录
- 应用于科学研究和工业检测 - 家庭和社交媒体分享
6. 总结和展望
- 照相机的原理和组成部分
- 照相机的使用方法和应用领域 - 未来照相机的发展趋势。
第49卷第11期Vol.49No.ll红外与激光工程Infrared and Laser Engineering2020年11月Nov. 2020光场相机在湍流下的清晰成像和点云计算张烜喆u’3,王彦3,王佳华3,侯再红杜少军3(1.中国科学院合肥物质科学研究院，安徽合肥230031;2.中国科学技术大学科学岛分院，安徽合肥230026;3.国防科技大学前沿交叉学科学院，湖南长沙410073)摘要：无变形镜条件下抵抗大气湍流影响获取几百米至几十公里外目标的清晰成像和点云数据具有重要意义。
光场相机是清晰成像和点云计算领域的有力工具，但是它在湍流条件下无法正常工作。
同时光场相机支术的主要研究方向集中在如何提高点云的精度和密度，暂无人将其应用于湍流清晰成 像。
基于相空间光学原理改进了光场相机的信息提取算法，在湍流条件下完成了清晰成像和点云计算。
这种算法使用四维密度函数来描述复眼结构，对原始数据的使用更加充分，能够提取物点完整的低阶相位信息，因而，可以抵抗湍流对局部子孔径的影响，稳健地获取目标点云，解算深度图并得到全聚焦清晰成像。
根据这一原理设计了光场相机系统，探测室内湍流池后方的目标以及室外湍流下500m处目标，均获得了 4 k以上个物点的准确低阶相位分布，给出了目标的三维点云图和清晰成像。
结果表明，该方法无需变形镜系统，也不需要先验信息，是一种稳定工作的解析算法。
关键词：去瑞流清晰成像；三维点云；光场相机；相空间光学中图分类号：0439 文献标志码：A DOI：10.3788/IRLA20200053Image clarification and point cloud calculation underturbulence by light field cameraZhang Xuanzhe1，2'3, Wang Yan3, Wang Jiahua3, Hou Zaihong1’2, Du Shaojun3(1.Hefei I n s t i t u t e s of Physical Science, Chinese Academy of Sciences, Hefei 230031, China;2.Science Island Branch, University of Science and Technology of China, Hefei 230026, China;3.College of Advanced I nterdisciplinary Studies, National University of Defense Technology, Changsha 410073, China)Abstract:It is of great significance to obtain clear imaging and point cloud data of targets from hundreds to dozens of kilometers away under atmospheric turbulence without deformable mirror.Light field cameras are powerful tools in the field of image clarification and point cloud calculation,but they don't work well in turbulent conditions.Meanwhile,the main research direction of light field camera technology focuses on how to improvethe precision and density of point cloud,and no one applies it to turbulence image clarification temporarily.Thisjob was finished by improving information extraction algorithm of light field camera based on phase space optics. This algorithm was more fully to use RAW data,because of adopting four dimensional density functions to describe the structure of compound eye,and therefore,it could resist the influence of turbulence on local sub-aperture images,acquire target point cloud steady,calculate the depth map and clarify turbulence-degraded image. Light field camera based on such method acquired more than 4 k accurate wavefront distribution,when it was used for detecting indoor target behind the turbulence pool and outdoor target500 m far from the camera,and3D收稿日期:2020-02-16;修订日期:2020-03-20作者简介:张烜喆（1981-)，男，助理研究员，博士生，主要从事光场相机和相空间光学方面的研究。
光场相机Lytro 的运作原理和运算方法A Light Field Camera“ Lytro ” , the Principle and Algorithms概略Lytro 以在照片拍摄后，照片的对焦点可以自由变换的相机而被知晓 .Lytro 称其为光场相机.成像部分是由图像感应器和微型镜头所构成，并得到入射光束集中的光场•然后从光场再处理成最终的画面，光线集中相当于计算镜头的运作.本文就Lytro 的动作原理和画面生成的运算方法进 行解释.1 .前言数码相机是在摄像像素点上形成鲜亮的光 像，并把此光像忠实的反应成数码影像的装 置。
但是光场相机则是采用与数码相机完全不 同的原理所被认知。
此相机是采用光场（光线 空间）得到多条光线，再将光线集合并经过一 种图像处理得到最终成像的相机。
其代表机能 为利用摄影后的后处理，变更相机焦点距离的 再对焦机能。
初期的光场相机是用多台相机纵横排列成 的相机矩阵的实配.相机矩阵对机能有验证作 用，但是没有实用性•另一方面， Ng 式做了在 成像像素的前面配置微镜头，通过致密的框体 集中光线的光场相机.之后， Ng 为了将此技术 商品化而成立了公司，在2012年开发了 Lytro . 本文是根据Ng 的论文及实际的分析解析为基 础解释Lytro 的运作原理，机能，运算方法图1为Lytro 的影像感应器的扩大照片影像感应器是数 码相机用的CMOS 感应器，内间距为1.4卩m ，影像 感应器上覆盖蜂巢结构的微镜头，微镜头的内间距 为14卩m 。
影像感应器3280*3280像素的面积上覆盖 330*380个微镜头，一个微镜头的直径大约是 10个 像素点的长度。
2. Lytro 的影像感应器 図］测廿一豁e 扭;大写卓豊迪工iz 夕卜口二夕乂 卜十一）微镜头和保护用玻璃一体成型， CMOS 感 应器上面有少量空间，保护玻璃上面平坦，底 面排列微镜头。
保护玻璃和微镜头的厚度约为 430卩m ,另外CMOS 表面设置了拜尔型彩色滤 膜。
LYTRO相机光场图像深度估计算法及重建的研究孙福盛;韩燮;丁江华;刘涛【摘要】Light-field cameras have now become available in both consumer and industrial applications. It is an important research subject to reconstruct the object by using the light field camera. In the course of practical research, the spatial information of the Lytro camera and the angle information are reused in the same sensor, which leads to the low resolution of the image, and the reconstruction effect is not ideal. In order to solve this problem, this paper presents a method of sub-pixel image depth estimation, performing the sub-pixel shifts based on multi-label of sub-aperture images in the frequency domain, building the matching cost volume reference to center view image. Then the use of the guide filter suppresses noise while keeping the edge of the image well, and matching cost behavior of multi label is optimized, the accurate depth estimation results are obtained. Finally, the surface rendering and texture mapping of the target depth map are processed, and finer results are obtained. The experimental results show that the proposed algorithm can solve the problem of fuzzy reconstruction in the reconstruction of complex objects with good performance.%光场相机目前已广泛应用于消费领域和工业应用领域,利用光场相机对目标物进行深度重建成为了一项重要的研究课题.在实际研究过程中,Lytro相机空间信息与角度信息复用于同一传感器,导致图像分辨率较低,从而使得重建效果不甚理想.为解决这一问题,提出了一种亚像素精度的光场图像深度估计方法,在频率域对子孔径图像进行多标签下的亚像素偏移,以中心视角图像为参照,建立像素匹配代价行为;使用引导滤波抑制噪声的同时保持了图像边缘;对多标签下的匹配代价行为进行优化,得到精确的深度估计结果.对目标深度图进行表面渲染、纹理映射等重建处理,得到较为精细的重建结果.实验结果表明,该算法在对复杂度较高的物体进行重建时,解决了重建模糊等问题,有较好的表现.【期刊名称】《计算机工程与应用》【年(卷),期】2018(054)013【总页数】6页(P175-180)【关键词】亚像素精度;多标签;图像匹配;图像分割;深度估计;三维重建【作者】孙福盛;韩燮;丁江华;刘涛【作者单位】中北大学计算机与控制工程学院,太原 030051;中北大学计算机与控制工程学院,太原 030051;中北大学计算机与控制工程学院,太原 030051;中北大学计算机与控制工程学院,太原 030051【正文语种】中文【中图分类】TP391.411 引言图像的深度估计是计算机视觉研究中的一个基本问题，它在机器人学、目标跟踪、场景理解和三维重建中有着重要作用[1]。
光场相机的技术原理Light field camera, also known as plenoptic camera, is a revolutionary imaging technology that captures both the intensity and direction of light rays. It differs from traditional cameras in that it can refocus images after they have been taken, giving users the ability to change the point of focus and depth of field in post-processing. This technology has the potential to revolutionize photography and computer vision, and has been implemented in consumer cameras as well as research and industrial applications.光场相机，也被称为光场相机，是一种革命性的成像技术，可以捕捉光线的强度和方向。
它不同于传统相机，可以在拍摄后重新聚焦图像，使用户能够在后期处理中改变焦点和景深。
这项技术有潜力改变摄影和计算机视觉，已经在消费相机以及研究和工业应用中得到实现。
The fundamental principle behind the light field camera lies in the concept of the light field, which describes the amount of light flowing in every direction through every point in space. By capturing not only the intensity of light, but also its direction, the camera is able to record a more comprehensive set of data about the scenebeing photographed. This allows for a wider range of creative possibilities and post-processing capabilities than traditional cameras are able to achieve.光场相机背后的基本原理在于光场的概念，它描述了光在空间中每个点处的每个方向中流动的量。
