CN110855974A - 一种基于定焦距镜头的三维重构成像系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开提供一种基于定焦距镜头的三维重构成像系统及方法，包括：图像传感器，步进微电机和定焦距镜头；其中，定焦距镜头设置在成像物体与图像传感器之间，步进微电机控制定焦距镜头沿镜头的光轴移动；图像传感器包括感光区阵列、行读出电路、列读出电路、模拟信号处理及复位电路、逻辑与数字信号处理电路、时序控制电路和图像信息输出电路；如此，在基于定焦距镜头的三维重构成像系统中设有步进微电机，通过输入电脉冲可以控制其精确转动，从而控制定焦镜头与图像传感器之间的距离，根据成像情况进而得出物体的三维信息，简化了成像系统的结构，降低了成本和实现难度。

Description

一种基于定焦距镜头的三维重构成像系统及方法

技术领域

本发明涉及三维成像技术领域，特别涉及一种基于定焦距镜头的三维重构成像系统及方法。

背景技术

近年来，随着互联网和计算机软硬件的发展，三维成像技术的应用也变得广泛起来，如临床医学的图像分析、文物研究的复原与鉴赏、机器人和无人汽车的自动导航、工业生产等领域。

图1为现有的二维拍照图像传感系统的模型图，由CMOS图像传感器101和定焦距镜头102组成，当拍照的时候，物体103上所有的像素点都映射到AA’平面上，因此系统只能呈现出二维的图像信息。

现在对于三维成像技术的研究都集中在基于CCD或CMOS图像传感器的实现方法、图像处理和显示的研究，对于三维视觉的传感器技术研究较少，导致现在一直还在广泛使用多摄像头的方式或者其算法较为复杂，使得实现以上方法的系统均结构复杂，操作不易，且成本较高。

发明内容

本发明提供了一种结构简单、成本低、成像质量高的基于定焦距镜头的三维重构成像系统，并提供一种基于定焦距镜头的三维重构成像系统的成像方法。

为达到上述目的，本发明实施例的技术方案是这样实现的：

本发明实施例第一方面，提供了一种基于定焦距镜头的三维重构成像系统，所述系统包括：图像传感器，步进微电机和定焦距镜头；其中，所述定焦距镜头设置在成像物体与图像传感器之间，所述步进微电机控制所述定焦距镜头沿镜头的光轴移动；所述图像传感器包括感光区阵列、行读出电路、列读出电路、模拟信号处理及复位电路、逻辑与数字信号处理电路、时序控制电路和图像信息输出电路；其中，所述感光区阵列，由像素单元组成，用于将光信号转换为电信号；所述行读出电路，其输出端与所述感光区阵列相连，用于对所述感光区阵列行信号的读取；所述列读出电路，其输出端与所述模拟信号处理及所述复位电路的输入端相连，用于将所述感光区阵列的输出信号进行读取并传递；所述模拟信号处理及复位电路，其输入端与所述列读出电路的输出端相连，用于对所述感光区阵列的输出信号进行降噪和放大处理，以及对所述感光区阵列进行复位；所述时序控制电路，其输入端和所述逻辑与数字信号处理电路的输出端相连，其输出端与所述行读出电路、所述列读出电路、所述模拟信号处理及复位电路的输入端相连，用于对所述行读出电路、所述列读出电路和所述模拟信号处理及复位电路提供时序控制信号；所述图像信息输出电路，其输入端和所述逻辑与数字信号处理电路的输出端相连，其输出端向外部输出图像信息的数字信号。

其中，所述逻辑与数字信号处理电路包括可编程放大电路、模数转换电路、彩色空间转换电路、多媒体图像信号处理电路、自动曝光和自动白平衡电路、步进微电机控制电路、逻辑产生和控制电路；其中，所述可编程放大电路、所述模数转换电路、所述彩色空间转换电路、所述多媒体图像信号处理电路依次相连；所述逻辑产生和控制电路分别与所述多媒体图像信号处理电路、所述自动曝光和自动白平衡电路、所述步进微电机控制电路相连；所述可编程放大电路，用于对待处理较小的电信号进行放大；所述模数转换电路，用于将模拟信号转换为数字信号；所述彩色空间转换电路将所述成像物体的颜色转换到CMOS图像传感器内部形成一个信号；所述多媒体图像信号处理电路，用于对像素纠正及清晰像环的边缘提取处理；所述自动曝光和自动白平衡电路，通过对外感光自动调整曝光和光线的强度；所述步进微电机控制电路，根据所述逻辑产生和控制电路发送的图像信息和控制信号，控制定焦距镜头与图像传感器之间的距离；所述逻辑产生和控制电路，用于电路的逻辑分析，并控制所述多媒体图像信号处理电路、所述自动曝光和自动白平衡电路、所述步进微电机控制电路和所述时序控制电路，以控制光电转换的过程。

其中，所述逻辑与数字信号处理电路还包括控制总线和外部时钟；其中，所述控制总线与所述逻辑产生和控制电路相连，向所述逻辑产生和控制电路输送控制信号；所述外部时钟与所述逻辑产生和控制电路相连，为逻辑产生和控制电路提供时钟信号。

其中，所述逻辑产生和控制电路接收到所述外部时钟的时钟信号后，输出控制信号至所述时序控制电路，进而控制所述行读出电路、所述列读出电路和所述模拟信号处理及复位电路，通过所述可编程放大电路对所述模拟信号处理电路输出的低噪声信号进行放大，经过所述模数转换电路将模拟信号转换为数字信号，通过所述彩色空间转换电路读取信号中的图像信号，将所述图像信号输入所述多媒体图像信号处理电路，对其进行像素纠正及清晰像环边缘提取处理，并将提取的图像信息传输到所述逻辑产生和控制电路，由所述逻辑产生和控制电路产生数字信号传输到所述图像信息输出电路；其中，所述逻辑产生和控制电路通过控制所述自动曝光和自动白平衡电路控制曝光时间，所述步进微电机控制电路根据所述逻辑产生和控制电路输出的清晰像环信息对所述步进微电机的转动进行控制，进而控制所述定焦距镜头与所述图像传感器之间的距离。

本发明实施例第二方面，还提供了一种基于定焦距镜头的三维重构成像系统的成像方法，所述方法包括：对感光区阵列进行复位，并进行标定，通过步进微电机使定焦距镜头从图像传感器处向远离图像传感器的方向移动，记录下某一时刻的物距u和像距v，并使所述定焦距镜头保持在此位置，确定拍照的次数N；通过所述步进微电机控制所述定焦距镜头移动一段距离Δx；外部时钟向逻辑产生和控制电路发送一个信号，所述逻辑产生和控制电路接收到所述外部时钟的时钟信号后，输出控制信号至时序控制电路；所述时序控制电路控制行读出电路、列读出电路和模拟信号处理及复位电路，对感光阵列输出的图像信号进行读取并去噪；可编程放大电路对模拟信号处理电路输出的低噪声信号进行放大得到模拟信号；模数转换电路将所述模拟信号转换为数字信号；彩色空间转换电路读取信号中的图像信号，将所述图像信号输入多媒体图像信号处理电路；所述多媒体图像信号处理电路对所述图像信号进行像素纠正及清晰像环边缘提取处理，并将提取的所述图像信息传输到所述逻辑产生和控制电路；所述逻辑产生和控制电路接收到所述多媒体图像信号处理电路输出的完整图像的三维信息，并将其传输到图像信息输出电路中。

其中，所述方法还包括：所述逻辑产生和控制电路输出控制信号至自动曝光和自动白平衡电路，所述自动曝光和自动白平衡电路通过对外感光自动调整光线和曝光的强度。

其中，所述方法还包括：所述逻辑产生和控制电路输出控制信号至步进微电机控制电路，所述步进微电机控制电路控制定焦距镜头的移动距离。

本发明实施例提供了一种基于定焦距镜头的三维重构成像系统及方法，包括：图像传感器，步进微电机和定焦距镜头；其中，所述定焦距镜头设置在成像物体与图像传感器之间，所述步进微电机控制所述定焦距镜头沿镜头的光轴移动；所述图像传感器包括感光区阵列、行读出电路、列读出电路、模拟信号处理及复位电路、逻辑与数字信号处理电路、时序控制电路和图像信息输出电路；其中，所述感光区阵列，由像素单元组成，用于将光信号转换为电信号；所述行读出电路，其输出端与所述感光区阵列相连，用于对所述感光区阵列行信号的读取；所述列读出电路，其输出端与所述模拟信号处理及所述复位电路的输入端相连，用于将所述感光区阵列的输出信号进行读取并传递；所述模拟信号处理及复位电路，其输入端与所述列读出电路的输出端相连，用于对所述感光区阵列的输出信号进行降噪和放大处理，以及对所述感光区阵列进行复位；所述时序控制电路，其输入端和所述逻辑与数字信号处理电路的输出端相连，其输出端与所述行读出电路、所述列读出电路、所述模拟信号处理及复位电路的输入端相连，用于对所述行读出电路、所述列读出电路和所述模拟信号处理及复位电路提供时序控制信号；所述图像信息输出电路，其输入端和所述逻辑与数字信号处理电路的输出端相连，其输出端向外部输出图像信息的数字信号；如此，在基于定焦距镜头的三维重构成像系统中设有步进微电机，通过输入电脉冲可以控制其精确转动，从而控制定焦镜头与图像传感器之间的距离，根据成像情况进而得出物体的三维信息，简化了成像系统的结构，降低了成本和实现难度；进一步地，本公开的图像传感器采用集成芯片，从而降低其制造成本，易于小型化，具有高分辨率的特点。

附图说明

图1为目前已知的二维拍照图像传感系统的模型图；

图2为目前已知的相机的成像原理图；

图3为本发明一实施例提供的基于定焦距镜头的三维重构成像系统的模型图；

图4为本发明一实施例提供的基于定焦距镜头的三维重构成像系统的图像传感器的结构框图；

图5为本发明一实施例提供的基于定焦距镜头的三维重构成像系统的逻辑与数字信号处理电路的结构框图；

图6为本发明一实施例提供的基于定焦距镜头的三维重构成像系统的三相式步进微电机的结构图；

图7为本发明一实施例提供的基于定焦距镜头的三维重构成像系统的成像方法的流程示意图。

具体实施方式

以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参阅图2，为目前已知的相机的成像原理图，若图像传感器201与定焦距镜头202的距离等于像距v，则相机可得到物体203上物距为u的像素点组成的相对清晰的像环。目前的相机获取到的仅仅是二维的平面信息，无法满足现代科技研究与生产的需要；而本发明提供了一种结构简单、成本低、成像质量高且能获取三维深度信息的成像系统，显然优于现有的相机。

请参阅图3，本发明一实施例提供的一种基于定焦距镜头的三维重构成像系统，包括：图像传感器301，步进微电机304和定焦距镜头302；其中，

所述定焦距镜头302设置在成像物体303与图像传感器301之间，所述步进微电机304控制所述定焦距镜头302沿镜头的光轴移动；

所述图像传感器301包括感光区阵列、行读出电路、列读出电路、模拟信号处理及复位电路、逻辑与数字信号处理电路、时序控制电路和图像信息输出电路；其中，所述感光区阵列，由像素单元组成，用于将光信号转换为电信号；所述行读出电路，其输出端与所述感光区阵列相连，用于对所述感光区阵列行信号的读取；所述列读出电路，其输出端与所述模拟信号处理及所述复位电路的输入端相连，用于将所述感光区阵列的输出信号进行读取并传递；所述模拟信号处理及复位电路，其输入端与所述列读出电路的输出端相连，用于对所述感光区阵列的输出信号进行降噪和放大处理，以及对所述感光区阵列进行复位；所述时序控制电路，其输入端和所述逻辑与数字信号处理电路的输出端相连，其输出端与所述行读出电路、所述列读出电路、所述模拟信号处理及复位电路的输入端相连，用于对所述行读出电路、所述列读出电路和所述模拟信号处理及复位电路提供时序控制信号；所述图像信息输出电路，其输入端和所述逻辑与数字信号处理电路的输出端相连，其输出端向外部输出图像信息的数字信号。

这里，根据成像原理，参见公式(1)；

若步进微电机304控制定焦距镜头302向前移动Δx距离，则对应成清晰像环的位置也向后移动Δu距离；定焦距镜头302的焦距f已知，Δx可以通过步进微电机304精确控制，通过拍照前的标定可以求出基准点的物距u和像距v，即可得如下公式(2)；

求得成像物体303清晰像环的深度信息，在平面AA’与平面BB’之间拍摄多幅照片，便可得出成像物体303在平面AA’与平面BB’之间的三维信息。

在一实施方式中，请参阅图4，所述图像传感器301包括感光区阵列401，由像素单元组成，用于将光信号转换为电信号；行读出电路403，其输出端与感光区阵列401相连，用于对感光区阵列401行信号的读取；列读出电路404，其输出端与模拟信号处理及复位电路402的输入端相连，用于将感光区阵列401的输出信号进行读取并传递；模拟信号处理及复位电路402，其输入端与列读出电路404的输出端相连，用于对感光区阵列401的输出信号进行降噪和放大处理，以及对感光区阵列401进行复位，为下一次的曝光做准备；时序控制电路405，其输入端和逻辑与数字信号处理电路406的输出端相连，其输出端与行读出电路403、列读出电路404、模拟信号处理及复位电路402的输入端相连，用于对行读出电路403、列读出电路404和模拟信号处理及复位电路402提供一个时序控制信号；图像信息输出电路407，其输入端和逻辑与数字信号处理电路406的输出端相连，其输出端向外部输出图像信息的数字信号。控制总线408；外部时钟409。

在一实施方式中，请参阅图5，所述逻辑与数字信号处理电路406包括可编程放大电路501、模数转换电路502、彩色空间转换电路503、多媒体图像信号处理电路504、自动曝光和自动白平衡电路506、步进微电机控制电路507、逻辑产生和控制电路505。所述可编程放大电路501、模数转换电路502、彩色空间转换电路503、多媒体图像信号处理电路504依次相连；所述逻辑产生和控制电路505分别与多媒体图像信号处理电路504、自动曝光和自动白平衡电路506、步进微电机控制电路507相连。还包括控制总线408和外部时钟409。控制总线408与逻辑产生和控制电路505相连，向逻辑产生和控制电路输送控制信号；外部时钟409与逻辑产生和控制电路505相连，为逻辑产生和控制电路505提供时钟信号。

可编程放大电路501，用于对待处理较小的电信号进行放大；模数转换电路502，用于将模拟信号转换为数字信号；彩色空间转换电路503将外界的事物的颜色转换到CMOS图像传感器内部形成一个信号；多媒体图像信号处理电路504，用于对像素纠正及清晰像环的边缘提取处理；自动曝光和自动白平衡电路506，通过对外感光自动调整曝光和光线的强度；步进微电机控制电路507，根据逻辑产生和控制电路505发送的图像信息和控制信号，精确控制定焦距镜头302与图像传感器301之间的距离；逻辑产生和控制电路505，用于电路的逻辑分析以及控制多媒体图像信号处理电路504、自动曝光和自动白平衡电路506、步进微电机控制电路507并间接控制时序控制电路405，以控制光电转换的过程。

在一实施方式中，请参阅图6，步进微电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元件。在非超载的情况下，电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数，而不受负载变化的影响，即给电机加一个脉冲信号，电机则转过一个步距角。步进电机还具只有周期性的误差而无累积误差等特点。

电机转子602均匀分布着很多小齿，定子601有三个励磁绕阻603，其几何轴线依次分别与转子齿轴线错开0、1/3α、2/3α(相邻两转子齿轴线间的距离为齿距以α表示)，即A与齿1相对齐，B与齿2向右错开1/3α，C与齿3向右错开2/3α。若A相通电，B，C相不通电时，由于磁场作用，齿1与A对齐。如B相通电，A，C相不通电时，齿2应与B对齐，此时转子向右移过1/3α；如C相通电，A，B相不通电，齿3应与C对齐，此时转子又向右移过1/3α。如果不断地按A，B，C，A……通电，电机就每步(每脉冲)1/3α,向右旋转。如按A，C，B，A……通电，电机就反转。由此可见：电机的位置和速度由导电次数(脉冲数)和频率成一一对应关系。而方向由导电顺序决定。那么根据逻辑产生和控制电路505发送的图像信息和控制信号，便可以精确控制定焦距镜头302的移动，即精确控制了其与图像传感器301之间的距离。

成像系统的工作原理为：逻辑产生和控制电路505接收到外部时钟409的时钟信号后，输出控制信号至时序控制电路405，进而控制行读出电路403、列读出电路404和模拟信号处理及复位电路402，通过可编程放大电路501对模拟信号处理及复位电路402输出的低噪声信号进行放大，然后经过模数转换电路502将模拟信号转换为数字信号后，通过彩色空间转换电路503读取信号中的彩色信号，然后将图像信号输入多媒体图像信号处理电路504，对其进行像素纠正及清晰像环边缘提取处理，并将提取的图像信息传输到逻辑产生和控制电路505，由逻辑产生和控制电路505产生数字信号传输到图像信息输出电路407；同时，逻辑产生和控制电路505通过控制自动曝光和自动白平衡电路506控制曝光时间；步进微电机控制电路507根据逻辑产生和控制电路505输出的清晰像环信息对步进微电机304的转动进行控制，进而控制定焦距镜头302与图像传感器301之间的距离。

在另一实施方式中，还提供了一种基于定焦距镜头的三维重构成像系统的成像方法，包括：

步骤11：对感光区阵列401进行复位，并进行标定，通过步进微电机304使定焦距镜头302从图像传感器301处向远离图像传感器301的方向移动，记录下某一时刻的物距u和像距v，并使定焦距镜头302保持在此位置，确定拍照的次数N；

步骤12：通过步进微电机304控制定焦距镜头302移动一段距离Δx；

步骤13：外部时钟409向逻辑产生和控制电路505发送一个信号，逻辑产生和控制电路505接收到外部时钟409的时钟信号后，输出控制信号至时序控制电路405；

步骤14：时序控制电路405控制行读出电路403、列读出电路404和模拟信号处理及复位电路402，对感光阵列401输出的图像信号进行读取并去噪；

步骤15：可编程放大电路501对模拟信号处理及复位电路402输出的低噪声信号进行放大；

步骤16：模数转换电路502将上述模拟信号转换为数字信号；

步骤17：彩色空间转换电路503读取信号中的彩色信号，然后将图像信号输入多媒体图像信号处理电路504；

步骤18：多媒体图像信号处理电路504对图像信号进行像素纠正及清晰像环边缘提取处理，并将提取的图像信息传输到逻辑产生和控制电路505；

步骤19：重复步骤12-步骤18，进行N次拍照，每一次拍照得到的清晰像环对应着不同物距u处的物体信息，最终逻辑产生和控制电路505接收到多媒体图像信号处理电路504输出的完整图像的三维信息，并将其传输到图像信息输出电路407中。

如此，通过输入电脉冲可以控制其精确转动，从而控制定焦镜头与图像传感器之间的距离，根据成像情况进而得出物体的三维信息，简化了成像系统的结构，降低了成本和实现难度；进一步地，本公开的图像传感器采用集成芯片，从而降低其制造成本，易于小型化，具有高分辨率的特点。

在一实施方式中，逻辑产生和控制电路505输出控制信号至自动曝光和自动白平衡电路506，自动曝光和自动白平衡电路506通过对外感光自动调整光线和曝光的强度。

在一实施方式中，逻辑产生和控制电路505输出控制信号至步进微电机控制电路507中，使其定量控制定焦距镜头302的移动距离。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。

Claims (7)

1.一种基于定焦距镜头的三维重构成像系统，其特征在于，所述系统包括：

图像传感器，步进微电机和定焦距镜头；其中，

所述定焦距镜头设置在成像物体与图像传感器之间，所述步进微电机控制所述定焦距镜头沿镜头的光轴移动；

所述图像传感器包括感光区阵列、行读出电路、列读出电路、模拟信号处理及复位电路、逻辑与数字信号处理电路、时序控制电路和图像信息输出电路；其中，所述感光区阵列，由像素单元组成，用于将光信号转换为电信号；所述行读出电路，其输出端与所述感光区阵列相连，用于对所述感光区阵列行信号的读取；所述列读出电路，其输出端与所述模拟信号处理及所述复位电路的输入端相连，用于将所述感光区阵列的输出信号进行读取并传递；所述模拟信号处理及复位电路，其输入端与所述列读出电路的输出端相连，用于对所述感光区阵列的输出信号进行降噪和放大处理，以及对所述感光区阵列进行复位；所述时序控制电路，其输入端和所述逻辑与数字信号处理电路的输出端相连，其输出端与所述行读出电路、所述列读出电路、所述模拟信号处理及复位电路的输入端相连，用于对所述行读出电路、所述列读出电路和所述模拟信号处理及复位电路提供时序控制信号；所述图像信息输出电路，其输入端和所述逻辑与数字信号处理电路的输出端相连，其输出端向外部输出图像信息的数字信号。

2.根据权利要求1所述的基于定焦距镜头的三维重构成像系统，其特征在于，所述逻辑与数字信号处理电路包括可编程放大电路、模数转换电路、彩色空间转换电路、多媒体图像信号处理电路、自动曝光和自动白平衡电路、步进微电机控制电路、逻辑产生和控制电路；其中，

所述可编程放大电路、所述模数转换电路、所述彩色空间转换电路、所述多媒体图像信号处理电路依次相连；所述逻辑产生和控制电路分别与所述多媒体图像信号处理电路、所述自动曝光和自动白平衡电路、所述步进微电机控制电路相连；所述可编程放大电路，用于对待处理较小的电信号进行放大；所述模数转换电路，用于将模拟信号转换为数字信号；所述彩色空间转换电路将所述成像物体的颜色转换到CMOS图像传感器内部形成一个信号；所述多媒体图像信号处理电路，用于对像素纠正及清晰像环的边缘提取处理；所述自动曝光和自动白平衡电路，通过对外感光自动调整曝光和光线的强度；所述步进微电机控制电路，根据所述逻辑产生和控制电路发送的图像信息和控制信号，控制定焦距镜头与图像传感器之间的距离；所述逻辑产生和控制电路，用于电路的逻辑分析，并控制所述多媒体图像信号处理电路、所述自动曝光和自动白平衡电路、所述步进微电机控制电路和所述时序控制电路，以控制光电转换的过程。

3.根据权利要求2所述的基于定焦距镜头的三维重构成像系统，其特征在于，所述逻辑与数字信号处理电路还包括控制总线和外部时钟；其中，

所述控制总线与所述逻辑产生和控制电路相连，向所述逻辑产生和控制电路输送控制信号；所述外部时钟与所述逻辑产生和控制电路相连，为逻辑产生和控制电路提供时钟信号。

4.根据权利要求3所述的基于定焦距镜头的三维重构成像系统，其特征在于，所述逻辑产生和控制电路接收到所述外部时钟的时钟信号后，输出控制信号至所述时序控制电路，进而控制所述行读出电路、所述列读出电路和所述模拟信号处理及复位电路，通过所述可编程放大电路对所述模拟信号处理电路输出的低噪声信号进行放大，经过所述模数转换电路将模拟信号转换为数字信号，通过所述彩色空间转换电路读取信号中的图像信号，将所述图像信号输入所述多媒体图像信号处理电路，对其进行像素纠正及清晰像环边缘提取处理，并将提取的图像信息传输到所述逻辑产生和控制电路，由所述逻辑产生和控制电路产生数字信号传输到所述图像信息输出电路；其中，所述逻辑产生和控制电路通过控制所述自动曝光和自动白平衡电路控制曝光时间，所述步进微电机控制电路根据所述逻辑产生和控制电路输出的像环信息对所述步进微电机的转动进行控制，进而控制所述定焦距镜头与所述图像传感器之间的距离。

5.一种基于定焦距镜头的三维重构成像系统的成像方法，其特征在于，所述方法包括：

对感光区阵列进行复位，并进行标定，通过步进微电机使定焦距镜头从图像传感器处向远离图像传感器的方向移动，记录下某一时刻的物距u和像距v，并使所述定焦距镜头保持在此位置，确定拍照的次数N；

通过所述步进微电机控制所述定焦距镜头移动一段距离Δx；

外部时钟向逻辑产生和控制电路发送一个信号，所述逻辑产生和控制电路接收到所述外部时钟的时钟信号后，输出控制信号至时序控制电路；

所述时序控制电路控制行读出电路、列读出电路和模拟信号处理及复位电路，对感光阵列输出的图像信号进行读取并去噪；

可编程放大电路对模拟信号处理电路输出的低噪声信号进行放大得到模拟信号；

模数转换电路将所述模拟信号转换为数字信号；

彩色空间转换电路读取信号中的图像信号，将所述图像信号输入多媒体图像信号处理电路；

所述多媒体图像信号处理电路对所述图像信号进行像素纠正及清晰像环边缘提取处理，并将提取的所述图像信息传输到所述逻辑产生和控制电路；

所述逻辑产生和控制电路接收到所述多媒体图像信号处理电路输出的完整图像的三维信息，并将其传输到图像信息输出电路中。

6.根据权利要求5所述的基于定焦距镜头的三维重构成像系统的成像方法，其特征在于，所述方法还包括：

所述逻辑产生和控制电路输出控制信号至自动曝光和自动白平衡电路，所述自动曝光和自动白平衡电路通过对外感光自动调整光线和曝光的强度。

7.根据权利要求5所述的的基于定焦距镜头的三维重构成像系统的成像方法，其特征在于，所述方法还包括：

所述逻辑产生和控制电路输出控制信号至步进微电机控制电路，所述步进微电机控制电路控制定焦距镜头的移动距离。

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