CN102192781A

CN102192781A - 用于执行目标图像的差分测量的装置和方法

Info

Publication number: CN102192781A
Application number: CN2011100340349A
Authority: CN
Inventors: A·吉尔格; U·韦弗; 周雅赟
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2010-02-05
Filing date: 2011-02-01
Publication date: 2011-09-21
Also published as: US20110193956A1; EP2354840A1

Abstract

用于执行目标图像的差分测量的装置和方法。本发明涉及一种用于目标的目标图像的差分测量的装置和方法，所述装置（1）包括用于根据预定掩模图案来执行源自于所述目标的电磁波的相移的光学相移掩模单元（2）；用于由所述光学相移掩模单元提供的相移电磁波的叠加的光学叠加单元（3）；以及用于检测由所述光学叠加单元提供的叠加电磁波的强度的传感器阵列（4）。该装置可以用于在可见和不可见频率范围中使用的任何种类的数字照相机。

Description

用于执行目标图像的差分测量的装置和方法

技术领域

本发明涉及一种用于执行目标的目标图像的差分测量（difference measurement）的装置和方法，并且特别地涉及测量诸如可见光波的电磁波的差分强度。

背景技术

常规数字照相机包括由多个传感器元件组成的传感器阵列，其中，每个传感器元件可以具有光电二极管。这些光电二极管包括有限的动态范围，其由于过度曝光而引起对于测量或检测目标图像的问题。

大多数常规的基于硬件的小波变换使用数字电路来执行，其中，计算是基于由光电二极管产生的电子。然而，光电二极管的动态范围是有限的。当光电二极管到达其饱和电流时，没有附加的光子可以被变换成电子。这是在产生图像时引起过度曝光问题的原因。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种用于以高动态范围测量目标图像的装置和方法。

由包括权利要求1的特征的装置来实现此目的。

本发明提供一种用于目标的目标图像的差分测量的装置，所述装置包括：

用于根据预定掩模图案来执行源自于所述目标的电磁波的相移的光学相移掩模单元；

用于由所述光学相移掩模单元提供的相移电磁波的叠加的光学叠加单元；以及

用于检测由所述光学叠加单元提供的叠加电磁波的强度的传感器阵列。

根据本发明的装置提供具有非常高的动态范围的图像。

本发明的核心思想是在光到达传感器阵列的光电二极管之前减去（subtract）光，其中，通过添加相移电磁光波来执行光学相减。

用根据本发明的装置，可以将光波彼此相减，并且然后由传感器阵列来执行叠加波的差分测量。这允许被测量图像的非常高的动态。

在根据本发明的装置的实施例中，可以由液晶掩模单元来形成光学相移掩模单元。可以将此液晶掩模单元连接到控制单元，该控制单元通过根据掩模图案向所述液晶细胞（cell）施加电压来控制液晶掩模单元的液晶细胞。

在可能的实施例中，液晶掩模单元的每个液晶细胞可在三个不同的细胞状态之间切换以掩蔽电磁波。

这些细胞状态可以包括：

其中各细胞不透明并阻挡电磁波的第一状态；

其中各细胞透明且不执行电磁波的相移的第二状态；和

其中各细胞透明并执行电磁波的相对π相移的第三细胞状态。

在根据本发明的装置的可能实施例中，从装置的图案存储器加载掩模图案。

在根据本发明的装置的另一实施例中，经由接口从数据库加载掩模图案。

在根据本发明的装置的可能实施例中，所述光学叠加单元包括凸光学透镜。

在根据本发明的装置的实施例中，所述传感器阵列包括多个传感器元件。

每个传感器元件可以根据落在各传感器元件上的叠加电磁波的强度来生成电流。

在根据本发明的装置的可能实施例中，所述传感器阵列包括与光学图像的N×N图像尺寸相对应的N×N个传感器元件，其中，N＝2ⁿ且n是整数。

在根据本发明的装置的可能实施例中，所述传感器阵列的传感器元件包括光电二极管。

在根据本发明的装置的可能实施例中，液晶掩模单元包括（N×N）×M，M个液晶细胞以并行地向电磁波施加相应的掩模图案以便提供各目标图像的二进（dyadic）小波系数，其中，M是图像副本的数量，其中，M＝N×N或M＝3ldN或M＝3或M＝6。

在根据本发明的装置的另一实施例中，所述液晶掩模单元包括（N×N）个液晶细胞，以向电磁波顺序地施加数目为3个（a number of 3）的掩模图案或3×ldN个（N×N）掩模图案以便直接提供所述目标图像的二进小波系数。

在根据本发明的装置的可能实施例中，所述装置还包括用于生成提供给所述LC掩模单元的目标的多重图像的多重图像生成单元。

在根据本发明的装置的可能实施例中，所述多重图像生成单元包括用于生成目标图像的预定数目的图像副本的光栅。图像副本的数目M可以是M＝3或M＝6或M＝3ldN或M＝N×N，其中，N＝2ⁿ，n是整数。

在根据本发明的装置的可能实施例中，包括用于生成所述目标图像的预定数目N的图像副本的微透镜阵列。

在根据本发明的装置的优选实施例中，所述电磁波是包括在可视频带中的频率的光波。

在可能的实施例中，所述电磁波由诸如红外波的不可见电磁波形成。

本发明还提供包括用于目标的目标图像的差分测量的装置的数字照相机，所述装置包括：

（a）光学相移掩模单元，其用于根据预定掩模图案来执行源自于所述目标的电磁波的相移；

（b）光学叠加单元，其用于由所述光学相移掩模单元提供的相移电磁波的叠加；以及

（c）传感器阵列，其用于检测由所述光学叠加单元提供的叠加电磁波的强度。

本发明还提供了一种包括权利要求15的特征的方法。

本发明提供了一种用于执行目标的目标图像的差分测量的方法，包括步骤：

（a）根据预定掩模图案来执行源自于目标的电磁波的相移；

（b）执行相移电磁波的光学叠加；以及

（c）检测叠加电磁波的强度以提供所述目标的目标图像。

附图说明

下面参考附图来更详细地描述用于目标的目标图像的差分测量的装置和方法的可能实施例。

图1示出用于举例说明根据本发明的用于执行目标图像的差分测量的方法的可能实施例的流程图；

图2是用于举例说明根据本发明的作为用于执行目标图像的差分测量的方法的基础的测量原理的图；

图3示出根据本发明的用于目标图像的差分测量的装置的可能实施例的方框图；

图4A、4B示出使用多重成像的用于目标图像的差分测量的装置的两个可能实施例的方框图；

图5示出没有多重成像的用于目标图像的差分测量的装置的另一可能实施例的方框图；

图6示出根据实施例的用于目标图像的差分测量的装置和方法所采用的掩模布置和相应传感器阵列的示例；

图7A、7B示出根据另一实施例的用于目标图像的差分测量的装置和方法所采用的掩模布置和相应传感器阵列；

图8A、8B示出根据另一实施例的用于目标图像的差分测量的装置和方法所采用的掩模布置和相应传感器阵列；

图9示出用于举例说明本发明的可能实施例中所采用的可能传感器布置的图；

图10示出根据另一实施例的用于目标图像的差分测量的装置和方法所采用的掩模布置和相应传感器阵列。

具体实施方式

如从图1可以看到的，根据本发明的用于执行目标的目标图像的差分测量的方法基本上包括三个步骤S1、S2、S3。

在第一步骤S1中，执行根据预定掩模图案的源自于目标的电磁波的相移。该电磁波可以是光学可见波，即光波。

在另一步骤S2中，执行相移电磁波的光学叠加。相移电磁波可以包括π、即180度的相差，并且光学叠加导致从未相移的电磁波减去相移电磁波。因此，在π的相移的情况下，电磁波的叠加导致从其它光波中减去光波，即执行光学相减。因此，只有叠加电磁波、即差分光被提供给随后的传感器阵列。

在另一步骤S3中，检测叠加电磁波的强度以提供目标的目标图像。由包括每个具有例如光电二极管的多个传感器元件的传感器阵列来执行强度检测。这些传感器元件检测被减去的光波的强度。

图2示出用于举例说明作为本发明的基础的测量原理的图。可以向光波应用不同的掩模图案。通过使用光学相移掩模单元，然后可以在传感器阵列内将所检测的强度组合（assembled）以便提供例如能够进一步被处理单元处理的目标图像的二进小波系数。

图3示出根据本发明的用于目标的目标图像的差分测量的装置1的可能实施例的方框图。装置1包括用于根据预定掩模图案来执行源自于目标的电磁波的相移的光学相移掩模单元2。在可能的实施例中，光学相移掩模单元2可以由连接到控制单元的液晶掩模单元形成，所述控制单元通过根据从存储器加载的掩模图案向LC细胞施加电压来控制液晶掩模单元2的液晶细胞。此掩模图案可以被存储在图案存储器中或经由接口从数据库加载。在可能的实施例中，LC细胞掩模单元2的每个LC细胞可响应于由控制单元提供的控制信号在不同的细胞状态之间切换以掩蔽落在LC掩模单元2上的电磁波。在可能的实施例中，如图6所示，LC掩模单元2的每个细胞可以具有三个不同的细胞状态。在第一细胞状态下，各细胞是不透明的并阻挡电磁波。在第二状态下，各细胞是透明的且不执行进入电磁波的相移。在第三细胞状态下，各细胞是透明的并执行进入电磁波的π相移。在其它实施例中，如图7A、7B、8A、8B所示，细胞仅包含两个不同的细胞状态，即只有第二和第三细胞状态而没有不透明的第一细胞状态。

根据本发明的装置1还包括用于由光学相移掩模单元2提供的相移电磁波的叠加的光学叠加单元2。在可能的实施例中，此光学叠加单元3可以由诸如图4A、4B、5所示的透镜3的凸光学透镜形成。光学叠加单元3生成落在装置1的传感器阵列4上的差分光。传感器阵列4检测由光学叠加单元3提供的叠加电磁波的强度I。传感器阵列4包括多个传感器元件且每个传感器元件可以包括至少一个光电二极管。每个传感器元件根据落在各传感器元件上的叠加电磁波的强度生成电流。

在如图7B、8B所示的可能实施例中，掩模阵列包括对应于光学图像的N×N图像尺寸的（N×N）个细胞，其中，N＝2ⁿ且n是整数。在如图6所示的一个实施例中，液晶掩模单元2包括（N²×N²）个细胞以向电磁波施加（N²×N²）掩模图案以便直接提供目标图像的二进小波系数。

在如图7B、8B所示的实施例中，液晶掩模单元2包括（N×N）个LC细胞且LC掩模单元2被切换控制单元6切换以向电磁波顺序地施加数目为3×log₂(N)个（a number of 3×log₂(N)）的(N×N)掩模图案（图7B）或3个(N×N)掩模图案（图8B）以便直接提供所述目标图像的二进小波系数。

在如图4A、4B所示的根据本发明的装置1的其它实施例中，装置1包括生成目标的多重图像的多重图像生成单元，其中，此多重图像被提供给LC掩模单元2。在如图4A所示的可能实施例中，此多重图像生成单元可以包括用于生成各目标图像的预定数目M的图像副本的光栅4A。如在图4B的实施例中所示，多重图像生成单元还可以由微透镜阵列6形成。

在可能的实施例中，例如由光栅4A生成的每个生成的图像副本被相应的液晶掩模单元2掩蔽，该液晶掩模单元2包括（N×N）个LC细胞以向所生成的图像副本的电磁波施加（N×N）掩模图案。

在另一实施例中，由所述光栅4A提供的生成的图像副本被公共LC掩模单元掩蔽，该公共LC掩模单元包括（N²×N²）个LC细胞以向所生成的图像副本的电磁波施加（N²×N²）掩模图案。如图3所示的根据本发明的装置1可以被集成到数字照相机中。传感器阵列4可以被连接到执行诸如压缩或噪声降低的图像处理的处理单元。如图3所示的装置1也可以在诸如X线断层摄影装置的其它设备中或诸如天气预报卫星的卫星内使用。所测量的电磁波的频率f可以改变。在可能的实施例中，电磁波是具有在可视频带中的频率的光波。电磁波的频率还可以在诸如红外光的其它频带中。

光学相移掩模单元2执行用于准备由光学叠加单元3执行的光的相减的相移。

可以参考以下等式来描述光相减的原理：

Figure 2011100340349100002DEST_PATH_IMAGE001

（光的相减）

Figure 2011100340349100002DEST_PATH_IMAGE003

（光的相加）

如可以从等式（4）看到的，π的相移引起光相减。可以如下计算通过LC细胞的光的相移：

其中，V是施加于细胞的电压且λ是电磁波的波长，

n₀是液晶（LC）的平常反射率，

n_i是液晶（LC）的超常反射率，

θ ( X , V )是LC模块的倾斜角，

V是施加的电压，以及

d是LC细胞的厚度。

图4A示出用于举例说明根据本发明的用于目标的目标图像的差分测量的装置1的可能实施例的结构的图。在本实施例中，用于目标的目标图像的差分测量的装置1包括LC相移掩模单元2、形成光学叠加单元的凸透镜3和用于检测由凸透镜3提供的叠加电磁波的强度的传感器阵列4。在所示的实施例中，源自于目标的图像被提供给生成目标的多重图像的多重图像生成单元4。在图4A的所示实施例中，多重图像生成单元4包括生成目标图像I的预定数目的图像副本的光栅4A。多重图像生成单元4还包括第一透镜4B和第二透镜4C。在可能实施例中，光栅4A由根据以下等式来生成多重图像的二维光栅形成：

其中，P×Q是多重图像或图像副本的数目：

M＝P×Q,

其中，u, v是图像的坐标，

m，n是副本的索引，并且

△u, △v是相邻副本的图像中心的距离。

如图4所示，所生成的多重图像被经由透镜5提供给LC掩模单元2。多重图像允许在没有使用如图6、7A、8A、10所示的掩模和传感器布置进行切换的情况下进行一次测量。

图6示出被LC掩模单元2用于小波变换的液晶掩模和相应传感器阵列的可能实施例。所示的LC掩模布置包括用于（N×N）个传感器元件的图像尺寸的（N²×N²）个LC细胞。在所示的实施例中，N＝4＝2ⁿ，n＝2。如可以从图6中看到的，LC掩模包括多个LC细胞，其中，LC掩模单元2的每个LC细胞可在三个不同的细胞状态之间切换以掩蔽电磁波。光学相移掩模单元2可以被连接到控制单元，该控制单元通过根据存储的掩模图案向LC细胞施加电压来控制LC掩模单元2的每个LC细胞。在图6的实施例中，每个LC细胞可以在三个不同的细胞状态之间切换。以灰色示出的图6的LC细胞被切换到第一细胞状态，其中，各LC细胞是不透明的并阻挡落在各LC细胞上的电磁波。在图6中以白色示出的LC细胞处于第二细胞状态且是透明的并执行落在各LC细胞上的电磁波的恒定相移。在图6中以黑色示出的LC细胞处于第三细胞状态，其中，各细胞是透明的并相对于处于第二细胞状态的细胞执行电磁波的相对π相移。图6所示的LC掩模是在传感器阵列中提供二进小波系数的特定LC掩模。图6所示的LC掩模包括16×16 个LC细胞且可以用于包括生成4×4目标图像的4×4个传感器元件的传感器阵列4。图6所示的布置具有能够以光速执行实时测量的优点。通过提供可以立即被随后的处理单元处理的小波系数来直接记录进一步的差异。通过测量差异，增加了所捕捉的图像的动态范围。该布置具有不需要切换控制电路且可以用一次单个测量来测量目标图像的进一步的优点。可以在测量之前将LC掩模单元2的LC细胞切换到如图6所示的不同细胞状态，然后，为了执行目标测量，不需要附加切换。图4A、4B所示的布置不需要执行LC掩模之间的切换，并因此在没有切换控制的情况下具有相当简单的结构。

图5示出根据本发明的装置1的另一可能实施例。在本实施例中，未生成多重图像，而是由切换控制6来使LC掩模单元2在如图7B、8B的掩模实施例所示的具有N×N尺寸的不同LC掩模图案之间切换。切换控制6还控制传感器阵列4。如图4B所示的LC掩模单元2被如图7B所示的在不同LC掩模之间切换3×log₂(N)次。在N＝4的本所示示例中，在切换控制单元6的控制下顺序地施加六个不同的LC掩模图案。在图7B所示的实施例中，传感器阵列4的尺寸包括

个传感器元件。对于N＝4而言，传感器阵列4包括如图7B所示的四个传感器元件。

在图8B所示的实施例中，由LC掩模单元2提供的LC掩模的掩模尺寸也是N×N。在图8B所示的实施例中，在切换控制电路6的控制下顺序地向LC掩模单元2施加LC掩模图案。在图8B的实施例中，传感器阵列4的尺寸包括(N×N-1):3个传感器元件。在N＝4的给定示例中，如图8B所示，本特定示例中的传感器元件的数目是5。

在使用图5所示的布置的图7B、8B所示的掩模和传感器阵列实施例中，通过在如图5所示的切换控制单元6的控制下按照连续的顺序顺序地施加不同的LC掩模来执行连续测量。在图7B所示的实施例中，还切换传感器阵列4。在图7B所示的实施例中，直接测量小波系数且不损失曝光量。

在图8B所示的掩模和传感器阵列实施例中，同样顺序地施加多个LC掩模图案，但是所需LC掩模图案的数目比在图7B所示的实施例中低。此外，在图8B的实施例中不需要传感器阵列4的切换。在图8B所示的实施例中，不是直接测量小波系数，而是其是可转换的。

图6的实施例所示的LC掩模图案和相应传感器阵列4还允许没有切换的一次测量来直接测量小波系数。然而，由于高度不透明的LC掩模而需要更长的曝光时间。用如图7A、8A所示的LC掩模和传感器阵列的实施例，没有切换的一次测量也是可能的。图8A所示的实施例采用规则传感器阵列，而图7A所示的传感器阵列是不是规则的。此外，图8A所示的实施例的掩模阵列小于图7A所示的掩模阵列。然而，图7A的实施例相对于图8A所示的实施例的优点在于可以直接测量小波系数而不损失曝光。在图7A、8A的两个实施例中，传感器阵列4中的传感器元件的数目是相等的，即N×N-1个传感器元件。图7A的实施例中的LC掩模的掩模尺寸大于图8A所示的实施例的LC掩模尺寸。图7A的实施例中的掩模尺寸、即LC细胞的数目是log₂(N)×3×N×N，而图8A中的LC掩模的掩模尺寸是3×N×N。

图4A、4B所示的实施例具有这样的优点，即其不需要诸如图5的实施例的切换控制电路6，然而，当如在图5所示的实施例中一样采用切换控制电路6时，可以使用具有较少LC细胞的LC掩模，即较小的LC掩模。相比之下，可以比在用LC掩模切换的情况下更快地执行没有诸如由图4A、4B的实施例执行的LC掩模切换的情况下的图像测量。

在图4B的实施例中，提供了用于生成允许没有掩模切换的情况下的并行测量的多重图像的微透镜阵列6。图7A、8A示出了用于图4A、4B所示的实施例的用于LC掩模单元2的可能相应LC掩模布置和传感器阵列4。图7A、8A示出用于使用图7A、8A的LC掩模布置的图4A、4B所示的实施例的传感器阵列4内的传感器元件的相应传感器布置。在图4A、4B所示的实施例中，如图7A、8A所示的LC掩模布置和传感器阵列布置允许小波系数形式的差的实时测量和直接记录。两个实施例还提供一次测量并增加所捕捉的图像I的动态范围。使用图7A或图8A所示的LC掩模的图4A、4B所示的实施例相对于图6所示的实施例的优点在于LC掩模的掩模面积更小，以便将被控制的LC细胞的数目更低。此外，只须提供两个细胞状态，即没有附加相移的透明状态和具有的附加π相移的透明状态。

图9示出了用于8×8的图像尺寸的传感器布置的可能实施例。如可以看到的，传感器元件由八边形光电二极管形成。如在图9中可以看到的，在所需的8x8个传感器元件之间，提供了冗余传感器元件，其是可选的且可以被用于诸如噪声降低的其它功能。这允许具有其它图像处理功能的灵活的图像测量。由冗余传感器单元提供的附加信息数据可以例如用于噪声降低。

图10示出LC掩模布置和相应传感器布置的另一示例性实施例。在本实施例中，如果包括可选传感器，则掩模尺寸包括6·(N×N) 个LC细胞和具有N×N-1个所需传感器元件或(0.5N² - N+1)·3个传感器元件的传感器阵列的传感器尺寸。如图10所示的LC掩模和传感器布置允许使用规则传感器阵列的一次测量。当与图8A所示的实施例相比时，LC的掩模的掩模尺寸被加倍，但不需要重叠。

如在图10中可以看到的，在给定示例中，传感器阵列包括第一组的三个4×4传感器元件和第二组的三个3×3传感器元件。3×3传感器元件阵列相对于4×4传感器元件阵列移位与LC掩模单元中的单个LC细胞的细胞尺寸c相对应的预定距离，因此提供附加信息数据以避免重叠。

用根据本发明的方法和装置1，可以避免由于光电二极管的有限动态范围而引起的图像的过度曝光。根据本发明的装置1和方法在光到达光电二极管之前减去光并使用通过经由例如π的预定相差对光进行相移的光学相减原理。

在可能的实施例中，直接生成小波系数以用于进一步的处理。根据本发明的装置和系统可以包括多重图像发生单元4、6，后面是用于根据响应于模板控制单元生成的相移掩模进行光学相关的装置。

根据本发明的小波图像测量方案已经基于Haar小波过采样进行了开发。其等价于二进Haar小波分解，但是具有用于硬件实现的更简单的模式。本测量方案记录相邻像素的差，其与照明条件无关。其真实地捕捉目标的各种特征之间的比。该差通常比原始像素值小得多，因此在量化之后需要较少的位，显著地减少吞吐量。此外，成像架构的并行性保证了实时处理性质。如果执行冗余过采样，则还可以由差分测量构造更高的小波（例如紧支集小波（Daubechies）4）。

Claims

1. 一种用于目标的目标图像的差分测量的装置，所述装置（1）包括：

（a）光学相移掩模单元（2），其用于根据预定掩模图案来执行源自于所述目标的电磁波的相移；

（b）光学叠加单元（3），其用于由所述光学相移掩模单元提供的相移电磁波的叠加；以及

（c）传感器阵列（4），其用于检测由所述光学叠加单元提供的叠加电磁波的强度。

2. 根据权利要求1的装置，

其中，所述光学相移掩模单元（2）是被连接到控制单元的液晶（LC）掩模单元（2），所述控制单元通过根据所述掩模图案向所述LC细胞施加电压来控制所述LC掩模单元的LC细胞。

3. 根据权利要求2的装置，

其中，所述LC掩模单元（2）的每个LC细胞可在三个细胞状态之间切换以掩蔽电磁波，

所述细胞状态包括：

-第一状态，其中，各细胞是不透明的并阻挡电磁波；

-第二状态，其中，各细胞是透明的且不执行电磁波的相移；以及

-第三细胞状态，其中，各细胞是透明的并执行电磁波的π相移。

4. 根据权利要求1-3的装置，

其中，从所述装置（1）的图案存储器加载或经由接口从数据库加载所述掩模图案。

5. 根据权利要求1-4的装置，

其中，所述光学叠加单元（3）包括凸光学透镜。

6. 根据权利要求1-5所述的装置，

其中，所述传感器阵列（4）包括多个传感器元件，

其中，每个传感器元件根据落在各传感器元件上的叠加电磁波的强度生成电流。

7. 根据权利要求6的装置，

其中，所述传感器阵列（4）包括对应于所述光学图像的N×N图像尺寸的N×N 个传感器元件，其中，N＝2ⁿ，n是整数。

8. 根据权利要求6、7的装置，

其中，所述传感器阵列（4）的所述传感器元件包括光电二极管。

9. 根据权利要求2-8的装置，

其中，所述液晶（LC）掩模单元（2）包括(N×N)·M个LC细胞以并行地向所述电磁波施加相应的掩模图案以提供所述目标图像的二进小波系数，

其中，N=2ⁿ，n是整数，

其中，M=N×N或M=3ldN或M=3或M=6,

其中，M是图像副本的数目。

10. 根据权利要求2-8的装置，

其中，所述液晶（LC）掩模单元（2）包括（N×N）个LC细胞以顺序地向所述电磁波施加数目为3ldN个的(N×N)掩模图案或3个(N×N)掩模图案以便直接提供所述目标图像的二进小波系数，其中，N＝2ⁿ，n是整数。

11. 根据权利要求1-8的装置，

其中，所述装置（1）还包括用于生成提供给所述LC掩模单元（2）的所述目标的多重图像的多重图像生成单元（4；6）。

12. 根据权利要求11的装置，

其中，所述多重图像生成单元（4；6）包括用于生成所述目标图像的预定数目（M）的图像副本的光栅（4A）或微透镜阵列（6）。

13. 根据权利要求1-12的装置，

其中，所述电磁波是具有在可视频带中的频率的光波。

14. 一种包括根据权利要求1-13的装置（1）的照相机。

15. 一种用于执行目标的目标图像的差分测量的方法，包括步骤：

（a）根据预定掩模图案来执行（S1）源自于目标的电磁波的相移；

（b）执行（S2）相移电磁波的光学叠加；以及

（c）检测（S3）叠加电磁波的强度以提供所述目标的目标图像。