CN115037850B - 基于液晶透镜的图像采集方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明属于图像处理技术领域，提供了一种基于液晶透镜的图像采集方法、装置、设备及存储介质。本发明的基于液晶透镜的图像采集方法包括:S1：获取待成像目标平面在液晶透镜不同光焦度下所对应形成的初始图像，所述初始图像包括成像清晰部分和成像模糊部分，其中不同光焦度所对应的初始图像的清晰区域和非清晰区域不同；S2：对不同光焦度所对应的初始图像做图像融合处理得到清晰区域的范围大于所述初始图像的目标图像。本发明还包括用于执行上述方法的装置、设备和存储介质。本发明可以提高基于液晶透镜的图像采集方法的成像质量。
Description
技术领域
本发明涉及图像处理技术领域，尤其涉及一种基于液晶透镜的图像采集方法、装置、设备及存储介质。
背景技术
液晶材料的电控双折射特性使得通过外加电场来控制液晶盒折射率成为可能。而液晶透镜就是利用不对称的电极结构使液晶层可产生径向梯度折射率从而实现电控调焦功能。如图1所示，液晶透镜一般由液晶层10和位于液晶层10两侧的基板20组成，相邻两基板之间设置有间隔子40，其中基板20上还设置有ITO电极30。通过向ITO电极30施加可以调节的驱动电压的方式可以实现液晶透镜的电控调焦。如图2所示，当光线从不同方向穿过液晶层时，因为折射率不同，会经历不同的光程即存在光程差，最终造成出射光不能形成清晰的像，影响成像质量。因此，目前基于液晶透镜的成像技术还无法解决由于从不同方向穿过液晶层的光线光程不同影响成像清晰度的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提供了一种基于液晶透镜的图像采集方法、装置、设备及存储介质，用以解决现有技术中由于液晶透镜光程差所造成的成像质量低的技术问题。
本发明采用的技术方案是：
第一方面，本发明提供了一种基于液晶透镜的图像采集方法，所述方法包括以下步骤：
S1：获取待成像目标平面在液晶透镜不同光焦度下所对应形成的初始图像，所述初始图像包括成像清晰部分和成像模糊部分，其中不同光焦度所对应的初始图像的清晰区域和非清晰区域不同；
S2：对不同光焦度所对应的初始图像做图像融合处理得到清晰区域的范围大于所述初始图像的目标图像。
优选地，所述S1：获取待成像目标平面在液晶透镜不同光焦度下所对应形成的初始图像，所述初始图像包括成像清晰部分和成像模糊部分，其中不同光焦度所对应的初始图像的清晰区域和非清晰区域不同，包括以下步骤；
S11：获取用于调节液晶透镜光焦度的驱动电压参数；
S12：根据所述驱动电压参数驱动液晶透镜形成的不同的光焦度，并获取待成像目标平面在所述不同的光焦度下所对应形成的初始图像。
优选地，所述S11：获取用于调节液晶透镜光焦度的驱动电压参数包括以下步骤：
S111：获取驱动电压调节范围，所述驱动电压调节范围包括起始电压和结束电压；
S112：获取驱动电压调节步长；
所述S12：根据所述驱动电压参数驱动液晶透镜形成的不同的光焦度，并获取待成像目标平面在所述不同的光焦度下所对应形成的初始图像包括以下步骤：
S121：以起始电压驱动液晶透镜工作；
S122：待液晶透镜处于稳定状态后采集待成像目标平面在当前光焦度下形成的初始图像；
S123：根据驱动电压调节步长调节驱动电压至下一驱动电压；
S124：待液晶透镜处于稳定状态后采集待成像目标平面在当前光焦度下形成的初始图像；
S125：比较驱动电压调节步长和驱动电压调节余量的大小，所述驱动电压调节余量为当前驱动电压与结束电压的差值的绝对值；
S126：如果驱动电压调节步长大于等于驱动电压调节余量则重复执行S123至S125；
S127：如果驱动电压调节步长小于驱动电压调节余量则结束。
优选地，所述S11：获取用于调节液晶透镜光焦度的驱动电压参数包括以下步骤：
S113：获取用于驱动液晶透镜工作的第一驱动电压；
S114：获取用于调节液晶透镜光焦度第二驱动电压；
所述S12：根据所述驱动电压参数驱动液晶透镜形成的不同的光焦度，并获取待成像目标平面在所述不同的光焦度下所对应形成的初始图像包括以下步骤：
S1201：对液晶透镜施加第一驱动电压；
S1202：将施加给液晶透镜的第一驱动电压切换为第二驱动电压；
S1203：获取液晶透镜光焦度变化过程中待成像目标平面所形成的一系列的图像；
S1024：从所述一系列的图像中筛选出可用于图像融合的初始图像。
优选地，所述S2：对不同光焦度所对应的初始图像做图像融合处理得到清晰区域的范围大于所述初始图像的目标图像，包括以下步骤：
S21：将所述待成像目标平面划分为多个子区域；
S22：从初始图像中获取各个子区域所对应的成像清晰部分的子图像；
S23：对所述成像清晰部分的子图像做图像融合处理得到目标图像。
优选地，所述液晶透镜包括配向层，所述S21：将所述待成像目标平面划分为多个子区域；包括以下步骤：
S211：获取液晶透镜配向层的摩擦方向；
S212；沿所述液晶透镜配向层的摩擦方向将待成像目标平面划分为多个子区域。
优选地，所述S2：对不同光焦度所对应的初始图像做图像融合处理得到清晰区域的范围大于所述初始图像的目标图像，包括以下步骤：
S210：对每一幅初始图像分别进行小波变换得到每一幅初始图像的各个分解层；
S220：将各幅初始图像中属于同一层的分解层进行融合处理得到每一分解层对应的融合数据；
S230：对所有分解层对应的融合数据进行小波逆变换得到所述目标图像。
第二方面，本发明还提供了一种基于液晶透镜的图像采集装置，所述装置包括：
初始图像获取模块，所述初始图像获取模块用于获取待成像目标平面在液晶透镜不同光焦度下所对应形成的初始图像，所述初始图像包括成像清晰部分和成像模糊部分，其中不同光焦度所对应的初始图像的清晰区域和非清晰区域不同；
图像融合处理模块，所述初始图像获取模块用于对对不同光焦度所对应的初始图像做图像融合处理得到清晰区域的范围大于所述初始图像的目标图像。
第三方面，本发明还提供了一种基于液晶透镜的图像采集设备，包括：至少一个处理器、至少一个存储器以及存储在所述存储器中的计算机程序指令，当所述计算机程序指令被所述处理器执行时实现第一方面所述的方法。
第四方面本发明还提供了一种存储介质，其上存储有计算机程序指令，当所述计算机程序指令被处理器执行时实现第一方面所述的方法。
有益效果：由于不同光焦度下所对应的初始图像的清晰部分的区域范围有所不同，因此本发明的基于液晶透镜的图像采集方法、装置、设备及存储介质，通过获取待成像目标平面在液晶透镜不同光焦度下所对应形成的初始图像来获取待成像目标平面各个区域清晰的图像信息，然后通过将在不同光焦度下获取的初始图像进行融合的方式将各个区域清晰的图像信息融合成一个整体都清晰的目标图像，从而提高目标图像整体的成像质量，有效解决了液晶透镜光程差造成的成像质量差的技术问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，这些均在本发明的保护范围内。
图1为液晶透镜的基本结构示意图；
图2为不同方向的入射光线通过液晶透镜产生光程差的原理图；
图3为最大对比度位置随光焦度变化的曲线图；
图4为两种光焦度条件成像对比度比较的曲线图；
图5为本发明基于液晶透镜的图像采集方法的流程图；
图6为本发明在不同光焦度下获取初始图像的方法的流程图；
图7为未采用本发明的方法时图像的四角区域的成像效果图；
图8为未采用本发明的方法时图像的中心区域的成像效果图；
图9为采用本发明的图像采集方法后图像的中心区域和四角区域的成像效果图；
图10为本发明的一种采集不同光焦度所对应的初始图像的方法的流程图；
图11为本发明的另一种采集不同光焦度所对应的初始图像的方法的流程图；
图12为本发明的对初始图像进行数据融合的方法的流程图；
图13为本发明的基于液晶透镜的图像采集装置的结构示意图；
图14为本发明的基于液晶透镜的图像采集设备的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。如果不冲突，本发明施例以及实施例中的各个特征可以相互结合，均在本发明的保护范围之内。
实施例1：
通过将液晶透镜其与一个具有设定焦距的玻璃镜头结合，形成一个组合镜头。通过调节电压改变液晶透镜光焦度，通过在某一物距位置处采集一系列正弦条纹图像，对条纹图进行对比度分析，可以发现液晶透镜对同一平面的成像质量随外加电压的变化而变化。
如图3所示，图3显示了最大对比度位置随光焦度变化的情况，从图3中可以看出：清晰对焦位置在发生横向平移。在不同电压下，图像上对比度最大的位置在沿液晶透镜摩擦方向逐渐平移。
又如图4所示，图4中显示了两种光焦度条件下比度随入射角位置改变的情况，从图4中可以看出：中心视场光线清晰对焦与边缘视场光线清晰对焦不在同一电压状态下实现。将两种光焦度条件的对比度结果对比，当中心区域对比度提高时，边缘区域对比度下降。
对此，本实施例公开了一种基于液晶透镜的图像采集方法，如图5所示，所述方法包括以下步骤：
S1：获取待成像目标平面在液晶透镜不同光焦度下所对应形成的初始图像，所述初始图像包括成像清晰部分和成像模糊部分，其中不同光焦度所对应的初始图像的清晰区域和非清晰区域不同；
本步骤使液晶透镜工作在不同的光焦度的状态。并在不同光焦度下使待成像目标的光线通过液晶透镜后形成初始图像。其中待成像目标可以是一个物体也可以是多个物体，可以是一个物体的一个部分，也可以是一个物体的多个不同的部分，也可以是多个物体的多个或者一个部分，这里不做限制。其中待成像目标平面由待成像目标位于某一个设定平面的那部分组成。本实施例的方法对待成像目标位于同一平面的部分进行图像采集得到初始图像。由于待成像目标同一平面各个部分的光线从不同方向穿过液晶层时，会经历不同的光程，因此在某一个光焦度下，液晶透镜所形成的初始图像存在成像较为清晰的部分即成像清晰部分，也存在成像不清晰的部分及成像模糊部分。而在不同光焦度的情况下，前述初始图像中成像清晰部分的位置也会发生改变。
S2：对不同光焦度所对应的初始图像做图像融合处理得到清晰区域的范围大于所述初始图像的目标图像。
其中清晰区域的范围大于所述初始图像的目标图像，是指经过融合后得到的目标图像的清晰区域至少包括两个初始图像的清晰区域。当然经过融合后得到的目标图像的清晰区域也可以包括两个以上的初始图像的清晰区域，这里不做限制。作为一种优选的方式经过融合后得到的目标图像的清晰区域可以包括所有初始图像的清晰区域。当液晶透镜工作在某个光焦度时，待成像目标的光线通过液晶透镜后形成初始图像即为该光焦度所对应的初始图像。由于不同光焦度下所对应的初始图像的清晰部分的区域范围不同，因此本步骤将不同光焦度下液晶透镜所形成的初始图像进行融合，这样可以充分利用各个初始图像中清晰部分的图像信息，使最终融合得到一个可以使待成像目标整体都清晰的目标图像。
如图6所示，在本实施例中，所述S1：获取待成像目标的同一平面在液晶透镜不同光焦度下所对应形成的初始图像，所述初始图像包括成像清晰部分和成像模糊部分，其中不同光焦度所对应的初始图像的清晰区域和非清晰区域不同，还包括以下步骤；
S11：获取用于调节液晶透镜光焦度的驱动电压参数；
由于液晶透镜具有可以电控调焦的特点，因此可以通过改变液晶透镜驱动电压的方式，来调节液晶透镜的光焦度。其中驱动电压参数可以是驱动电压改变的方式、驱动电压改变的范围等。
S12：根据所述驱动电压参数驱动液晶透镜形成的不同的光焦度，并获取待成像目标同一平面位置在所述不同的光焦度下所对应形成的初始图像。
本步骤根据前一步骤中获取的驱动电压参数在预设的范围内改变液晶透镜的驱动电压，从而使液晶透镜工作在不同的光焦度状态，并采集得到不同光焦度状态下待成像目标通过液晶透镜所形成的初始图像。
在本实施例中，所述S2：对不同光焦度所对应的初始图像做图像融合处理得到清晰区域的范围大于所述初始图像的目标图像，包括以下步骤：
S21：将所述待成像目标平面划分为多个子区域；
例如将待成像目标平面划分为中心区域和边角区域。
S22：从初始图像中获取各个子区域所对应的成像清晰部分的子图像；
例如从那些中心区域成像清晰的初始图像中获取中心区域的对应的子图像，从那些边角区域成像清晰的初始图像中获取边角区域的对应的子图像。
S23：对所述成像清晰部分的子图像做图像融合处理得到目标图像。
例如将中心区域成像清晰的子图像和边角区域成像清晰子图像融合在一起，得到中心区域和边角区域都清晰的目标图像。
此外，为了提高处理速度，本实施例还提供另一种图像划分方法，该方法包括以下步骤：
S021：将初始图像划分为多个具有规则形状的子图像；
其中规则形状包括单不限于直角三角形，矩形，正多边形。
S022：根据初始图像清晰部分的边界获取包含了初始图像清晰部分的所有子图像作为待融合的子图像；
如果子图像中的所有区域都是清晰的，则将这类子图像作为待融合的子图像；如果子图像中只有一部分是清晰部分，也将这类子图像作为待融合的子图像；如果子图像中全部为模糊部分，而没有清晰部分则这类子图像不作为待融合的子图像。
S023：将所述待融合的子图像做图像融合处理得到目标图像；
由于子图像清晰部分的边界通常是不规则的，因此子图像在融合拼接时处理较为复杂，对此本实施例先将初始图像划分为规则的子图像，然后将选取其中包含了清晰部分的子图像进行融合，由于用于融合的子图像都是规则图像，因此图像融合处理过程得到极大简化，同时由于所选取的待融合的子图像覆盖了原始图像的清晰部分，因此有可以保证成像质量。
其中图7至图9显示了采用本实施例的基于液晶透镜图像采集方法与目前的基于液晶透镜的图像采集方法在成像效果上的差异。
图7为光焦度为2.88D时的成像效果图，其中图7的左上角部分图像不清晰；图8为光焦度为1.79D时的成像效果图，其中图8的中心部分图像不清晰；图9为采用本实施例的基于液晶透镜图像采集方法的成像效果图，经过图像融合后图中无论是边角部分还是中心部分都具有清晰的成像效果。
其中待成像目标平面划分也可以是其它方式，例如按照左右方向将待成像目标平面划分为多个区域，又例如按照上下方向将待成像目标平面划分为多个区域等
此外，在本实施例中所述液晶透镜包括配向层，所述S21：将所述待成像目标平面划分为多个子区域；包括以下步骤：
S211：获取液晶透镜配向层的摩擦方向；
S212；沿所述液晶透镜配向层的摩擦方向将待成像目标平面划分为多个子区域。
申请人经研究发现，在液晶透镜光变焦过程中，图像的成像质量会沿配向层的摩擦方向呈现出差异，因此本实施例沿液晶透镜配向层的摩擦方向来划分子区域，有利用通过改变液晶透镜光焦度来获取待成像目标平面各个子区域清晰的图像，以便后续可以融合得到整体清晰的目标图像。
实施例2
如图10所示，本实施例提供一种在不同光焦度下获取初始图像的具体地方式，其中驱动电压参数包括了起始电压、结束电压和电压调节步长，所述S11：获取用于调节液晶透镜光焦度的驱动电压参数包括以下步骤：
S111：获取驱动电压调节范围，所述驱动电压调节范围包括起始电压和结束电压；
其中驱动电压调节范围，可以根据实际使用场景预先设置，如图2中所示，液晶透镜包括第一电极31、第二电极32和第三电极33，其中第三电极接地33、第一电极31施加第一驱动电压V1，第二电极32施加第二驱动电压V2。其中第一驱动电压V1在图像采集过程中保持不变，所述起始电压和结束电压限定了第二驱动电压V2调节的范围，第二驱动电压V2在起始电压和结束电压的范围内调整满足使液晶透镜一直处于正透镜的状态。
作为一种优选的实施方式，获取驱动电压调节范围包括以下步骤：
S1111：将所述待成像目标待成像平面划分为多个子区域；
S1112：获取各个子区域所对应的使该子区域成像清晰的光焦度值；
本步骤为每一个子区域确定一个对应的光焦度值。当液晶透镜工作在前述某一个光焦度下时与该光焦度对应的子区域可以形成清晰的图像。
S1113：根据各个子区域所对应光焦度值确定驱动电压调节范围；
由于其中各个子区域所对应光焦度值不同，因此需要不同的驱动电压来驱动液晶透镜大大前述所有的光焦度值，因此在本步骤所确定的驱动电压范围需要覆盖可以实现液晶透镜前述光焦度的驱动电压。
S112：获取驱动电压调节步长；
其中电压调节步长为驱动电压调节过程中，前后两次电压差值的绝对值。
所述S12：根据所述驱动电压参数驱动液晶透镜形成的不同的光焦度，并获取待成像目标同一平面位置在所述不同的光焦度下所对应形成的初始图像包括以下步骤：
S121：以起始电压驱动液晶透镜工作；
例如起始电压驱动为V0，则先对液晶透镜施加V0的驱动电压。
S122：待液晶透镜处于稳定状态后采集在待成像目标在当前光焦度下形成的初始图像；
其中待液晶透镜处于稳定状态是指液晶透镜的液晶分子在电场作用下偏转后保持稳定的偏转角度，这时液晶透镜的光焦度也保持稳定。这时就可以采集该光焦度所对应的初始图像。
S123：根据驱动电压调节步长调节驱动电压至下一驱动电压；
例如当前电压值为Vi，驱动电压调节步长为d，则Vi+1＝Vi+d或者Vi+1＝Vi-d
S124：待液晶透镜处于稳定状态后采集在待成像目标在当前光焦度下形成的初始图像；
由于前一步驱动电压改变后液晶分子会发生偏转，因此本步骤在液晶分子的偏转角度稳定后采集初始图像，该初始图像即为当液晶透镜前光焦度所对应的初始图像。
S125：比较驱动电压调节步长和驱动电压调节余量的大小，所述驱动电压调节余量为当前驱动电压与结束电压的差值的绝对值；
本步骤判断当前的液晶透镜当前的驱动电压经过一个驱动电压调节步长的调整后，是否会超过结束电压值。
S126：如果驱动电压调节步长大于等于驱动电压调节余量则重复执行S123至S125；
如果驱动电压调节步长大于等于驱动电压调节余量则表明以设定的驱动电压调节步长进行一次驱动电压调节也不会使驱动电压超出电压调节的范围，因此可以重复按照驱动电压调节步长调节驱动电压，并在液晶透镜稳定后采集初始图像的步骤。
S127：如果驱动电压调节步长小于驱动电压调节余量则结束。
如果驱动电压调节步长小于驱动电压调节余量则表明以设定的驱动电压调节步长进行一次驱动电压调节会使驱动电压超出电压调节的范围，此时可以结束调节驱动电压改变液晶透镜光焦度并采集初始图像的操作。
实施例3
如图11所示，本实施例提供另一种在不同光焦度下获取初始图像的具体地方式，其中驱动电压参数包括了起始电压、结束电压和电压调节步长，所述S11：获取用于调节液晶透镜光焦度的驱动电压参数包括以下步骤：
S113：获取用于驱动液晶透镜工作的第一驱动电压；
本步骤中获取的第一驱动电压作为施加给液晶透镜的初始电压。
S114：获取用于调节液晶透镜光焦度第二驱动电压；
本步骤中获取的第二驱动电压作为使液晶透镜光焦度动态变化的切换电压使用。
所述S12：根据所述驱动电压参数驱动液晶透镜形成的不同的光焦度，并获取待成像目标平面在所述不同的光焦度下所对应形成的初始图像包括以下步骤：
S1201：对液晶透镜施加第一驱动电压；
S1202：将施加给液晶透镜的第一驱动电压切换为第二驱动电压；
液晶透镜在驱动电压由第一驱动电压切换为第二驱动电压后，其光焦度值会连续变化。
S1203：获取液晶透镜光焦度变化过程中待成像目标平面所形成的一系列的图像；
由于驱动电压切换后液晶透镜光焦度有一个连续变化的过程，因此待成像目标平面通过液晶透镜所成像的图像也处于变化过程，在本步骤中可以对图像变化过程进行录像，获取组成该录像各帧图像即可以得到前述液晶透镜光焦度变化过程中待成像目标平面所形成的一系列的图像。
S1024：从所述一系列的图像中筛选出可用于图像融合的初始图像。
本步骤可以对采集到的录像进行分帧处理并分析，找出各个初始图像中成像清晰的区域，并从中筛选出一些初始图像，这些筛选出的初始图像的清晰的区域经过图像融合后，可以拼接成更加完整的清晰图像。采用本实施例的方法，电压调节过程简单，图像采集时间短，可以在液晶透镜光焦度连续变化过程中采集到更加丰富的清晰图像信息。
实施例4
本实施例为了提高利用液晶透镜变焦成像的质量，利用小波融合的方法，对不同光焦度情况下采集到的图片进行融合处理。小波变换可以把被融合图像分解到多个频带中，且具有方向性，故基于小波变换的图像融合可以在不同频带、不同方向上采用不同的融合规则以充分挖掘被融合图像的互补信息、突出感兴趣的特征和细节信息，从而获得良好的视觉效果。
如图12所示，其中所述S2：对不同光焦度所对应的初始图像做图像融合处理得到清晰区域的范围大于所述初始图像的目标图像，包括以下步骤：
S210：对每一幅初始图像分别进行小波变换得到每一幅初始图像的各个分解层；
本步骤通过对每一幅初试图像像分别进行小波变换，建立图像的小波塔式分解，得到多个分界层。
S220：将各幅初始图像中属于同一层的分解层进行融合处理得到每一分解层对应的融合数据；
例如有5幅初始图像，每一幅初试图像分解得到3层分解层，即第一分解层、第二分解层和第三分解层。本步骤将5幅初始图像的第一分解层融合在一起得到融合后的第一分解层，将5幅初始图像的第二分解层融合在一起得到融合后的第二分解层，将5幅初始图像的第三分解层融合在一起得到融合后的第三分解层。
在融合中，对于图像的低频部分，采取加权平均融合处理规则；对于3个方向的高频子带，采用基于局部区域能量的融合算子：
具体步骤包括：
S2201：分别计算两幅图像在对应分解层上局部区域的能量。所谓局部能量就是以某一像素点为中心的一定范围内的像素值平方和。能量高的地方图像信息更丰富、细节更突出。
S2202：得出局部区域能量后，计算两幅图像对应局部区域的匹配度。对于能量像差较大，匹配度小的位置，选择能量大的部分；对于能量相近、匹配度大的位置，按照能量大小加权相加。
当每一分解层融合完成后可以进行下一步骤。
S230：对所有分解层对应的融合数据进行小波逆变换得到所述目标图像。
例如将融合后的第一分解层对应的融合数据和融合后的第二分解层对应的融合数据以及融合后的第三分解层对应的融合数据进行小波逆变换得到最终的目标图像。
实施例5
请参阅图13，本实施例提供了一种基于液晶透镜的图像采集装置，所述装置包括：
初始图像获取模块，所述初始图像获取模块用于获取待成像目标平面在液晶透镜不同光焦度下所对应形成的初始图像，所述初始图像包括成像清晰部分和成像模糊部分，其中不同光焦度所对应的初始图像的清晰区域和非清晰区域不同；
图像融合处理模块，所述初始图像获取模块用于对对不同光焦度所对应的初始图像做图像融合处理得到清晰区域的范围大于所述初始图像的目标图像所述喷嘴关闭信息确定模块。
所述图像融合处理模块还包括：
区域划分子模块，所述区域划分子模块用于将所述待成像目标平面划分为多个子区域；
子图像获取模块，所述子图像获取模块用于从初始图像中获取各个子区域所对应的成像清晰部分的子图像；
子图像融合模块，所述子图像融合模块用于对所述成像清晰部分的子图像做图像融合处理得到目标图像。
实施例6
另外，结合图14描述的本发明实施例的基于液晶透镜的图像采集方法可以由基于液晶透镜的图像采集设备来实现。图14示出了本发明实施例提供的基于液晶透镜的图像采集设备的硬件结构示意图。
基于液晶透镜的图像采集设备可以包括处理器401以及存储有计算机程序指令的存储器402。
具体地，上述处理器401可以包括中央处理器(CPU)，或者特定集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)，或者可以被配置成实施本发明实施例的一个或多个集成电路。
存储器402可以包括用于数据或指令的大容量存储器。举例来说而非限制，存储器402可包括硬盘驱动器(Hard Disk Drive，HDD)、软盘驱动器、闪存、光盘、磁光盘、磁带或通用串行总线(Universal Serial Bus，USB)驱动器或者两个或更多个以上这些的组合。在合适的情况下，存储器402可包括可移除或不可移除(或固定)的介质。在合适的情况下，存储器402可在数据处理装置的内部或外部。在特定实施例中，存储器402是非易失性固态存储器。在特定实施例中，存储器402包括只读存储器(ROM)。在合适的情况下，该ROM可以是掩模编程的ROM、可编程ROM(PROM)、可擦除PROM(EPROM)、电可擦除PROM(EEPROM)、电可改写ROM(EAROM)或闪存或者两个或更多个以上这些的组合。
处理器401通过读取并执行存储器402中存储的计算机程序指令，以实现上述实施例中的任意一种区域随机打印的数据寻址方法。
在一个示例中基于液晶透镜的图像采集设备还可包括通信接口403和总线410。其中，如图6所示，处理器401、存储器402、通信接口403通过总线410连接并完成相互间的通信。
通信接口403，主要用于实现本发明实施例中各模块、装置、单元和/或设备之间的通信。
总线410包括硬件、软件或两者，将用于小数倍墨量输出的部件彼此耦接在一起。举例来说而非限制，总线可包括加速图形端口(AGP)或其他图形总线、增强工业标准架构(EISA)总线、前端总线(FSB)、超传输(HT)互连、工业标准架构(ISA)总线、无限带宽互连、低引脚数(LPC)总线、存储器总线、微信道架构(MCA)总线、外围组件互连(PCI)总线、PCI-Express(PCI-X)总线、串行高级技术附件(SATA)总线、视频电子标准协会局部(VLB)总线或其他合适的总线或者两个或更多个以上这些的组合。在合适的情况下，总线410可包括一个或多个总线。尽管本发明实施例描述和示出了特定的总线，但本发明考虑任何合适的总线或互连。
实施例7
另外，结合上述实施例中的基于液晶透镜的图像采集方法，本发明实施例可提供一种计算机可读存储介质来实现。该计算机可读存储介质上存储有计算机程序指令；该计算机程序指令被处理器执行时实现上述实施例中的任意一种基于液晶透镜的图像采集方法。
以上是对本发明实施例提供的基于液晶透镜的图像采集方法、装置、设备及存储介质的详细介绍。
需要明确的是，本发明并不局限于上文所描述并在图中示出的特定配置和处理。为了简明起见，这里省略了对已知方法的详细描述。在上述实施例中，描述和示出了若干具体的步骤作为示例。但是，本发明的方法过程并不限于所描述和示出的具体步骤，本领域的技术人员可以在领会本发明的精神后，作出各种改变、修改和添加，或者改变步骤之间的顺序。
以上所述的结构框图中所示的功能块可以实现为硬件、软件、固件或者它们的组合。当以硬件方式实现时，其可以例如是电子电路、专用集成电路(ASIC)、适当的固件、插件、功能卡等等。当以软件方式实现时，本发明的元素是被用于执行所需任务的程序或者代码段。程序或者代码段可以存储在机器可读介质中，或者通过载波中携带的数据信号在传输介质或者通信链路上传送。“机器可读介质”可以包括能够存储或传输信息的任何介质。机器可读介质的例子包括电子电路、半导体存储器设备、ROM、闪存、可擦除ROM(EROM)、软盘、CD-ROM、光盘、硬盘、光纤介质、射频(RF)链路，等等。代码段可以经由诸如因特网、内联网等的计算机网络被下载。
还需要说明的是，本发明中提及的示例性实施例，基于一系列的步骤或者装置描述一些方法或系统。但是，本发明不局限于上述步骤的顺序，也就是说，可以按照实施例中提及的顺序执行步骤，也可以不同于实施例中的顺序，或者若干步骤同时执行。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，上述描述的系统、模块和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。应理解，本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.基于液晶透镜的图像采集方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
S1：获取待成像目标平面在液晶透镜不同光焦度下所对应形成的初始图像，所述初始图像包括成像清晰部分和成像模糊部分，其中，所述液晶透镜对同一平面的成像质量随外加电压的变化而变化，在不同电压下，图像上对比度最大的位置在沿液晶透镜配向层的摩擦方向逐渐平移，不同光焦度所对应的初始图像的清晰区域和非清晰区域不同；
S2：对不同光焦度所对应的初始图像做图像融合处理得到清晰区域的范围大于所述初始图像的目标图像;
其中，所述S1包括以下步骤：
S11：获取用于调节液晶透镜光焦度的驱动电压参数；
所述S11包括以下步骤：
S111：获取驱动电压调节范围，所述驱动电压调节范围包括起始电压和结束电压；
S112：获取驱动电压调节步长；
S12：根据所述驱动电压参数驱动液晶透镜形成的不同的光焦度，并获取待成像目标平面在所述不同的光焦度下所对应形成的初始图像；
所述S12包括以下步骤：
S121：以起始电压驱动液晶透镜工作；
S122：待液晶透镜处于稳定状态后采集待成像目标平面在当前光焦度下形成的初始图像；
S123：根据驱动电压调节步长调节驱动电压至下一驱动电压；
S124：待液晶透镜处于稳定状态后采集待成像目标平面在当前光焦度下形成的初始图像。
2.根据权利要求1所述的基于液晶透镜的图像采集方法，其特征在于，所述：
所述S12：根据所述驱动电压参数驱动液晶透镜形成的不同的光焦度，并获取待成像目标平面在所述不同的光焦度下所对应形成的初始图像包括以下步骤：
S125：比较驱动电压调节步长和驱动电压调节余量的大小，所述驱动电压调节余量为当前驱动电压与结束电压的差值的绝对值；
S126：如果驱动电压调节步长大于等于驱动电压调节余量则重复执行S123至S125；
S127：如果驱动电压调节步长小于驱动电压调节余量则结束。
3.根据权利要求1所述的基于液晶透镜的图像采集方法，其特征在于，所述S11：获取用于调节液晶透镜光焦度的驱动电压参数包括以下步骤：
S113：获取用于驱动液晶透镜工作的第一驱动电压；
S114：获取用于调节液晶透镜光焦度第二驱动电压；
所述S12：根据所述驱动电压参数驱动液晶透镜形成的不同的光焦度，并获取待成像目标平面在所述不同的光焦度下所对应形成的初始图像包括以下步骤：
S1201：对液晶透镜施加第一驱动电压；
S1202：将施加给液晶透镜的第一驱动电压切换为第二驱动电压；
S1203：获取液晶透镜光焦度变化过程中待成像目标平面所形成的一系列的图像；
S1024：从所述一系列的图像中筛选出可用于图像融合的初始图像。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的基于液晶透镜的图像采集方法，其特征在于，所述S2：对不同光焦度所对应的初始图像做图像融合处理得到清晰区域的范围大于所述初始图像的目标图像，包括以下步骤：
S21：将所述待成像目标平面划分为多个子区域；
S22：从初始图像中获取各个子区域所对应的成像清晰部分的子图像；
S23：对所述成像清晰部分的子图像做图像融合处理得到目标图像。
5.根据权利要求4所述的基于液晶透镜的图像采集方法，其特征在于：所述液晶透镜包括配向层，所述S21：将所述待成像目标平面划分为多个子区域；包括以下步骤：
S211：获取液晶透镜配向层的摩擦方向；
S212；沿所述液晶透镜配向层的摩擦方向将待成像目标平面划分为多个子区域。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的基于液晶透镜的图像采集方法，其特征在于，所述S2：对不同光焦度所对应的初始图像做图像融合处理得到清晰区域的范围大于所述初始图像的目标图像，包括以下步骤：
S210：对每一幅初始图像分别进行小波变换得到每一幅初始图像的各个分解层；
S220：将各幅初始图像中属于同一层的分解层进行融合处理得到每一分解层对应的融合数据；
S230：对所有分解层对应的融合数据进行小波逆变换得到所述目标图像。
7.基于液晶透镜的图像采集装置，其特征在于，所述装置包括：
初始图像获取模块，所述初始图像获取模块用于获取待成像目标平面在液晶透镜不同光焦度下所对应形成的初始图像，所述初始图像包括成像清晰部分和成像模糊部分，其中，所述液晶透镜对同一平面的成像质量随外加电压的变化而变化，在不同电压下，图像上对比度最大的位置在沿液晶透镜配向层的摩擦方向逐渐平移，不同光焦度所对应的初始图像的清晰区域和非清晰区域不同；
图像融合处理模块，所述初始图像获取模块用于对对不同光焦度所对应的初始图像做图像融合处理得到清晰区域的范围大于所述初始图像的目标图像；
其中，所述初始图像获取模块用于：获取用于调节液晶透镜光焦度的驱动电压参数；获取驱动电压调节范围，所述驱动电压调节范围包括起始电压和结束电压；获取驱动电压调节步长；根据所述驱动电压参数驱动液晶透镜形成的不同的光焦度，并获取待成像目标平面在所述不同的光焦度下所对应形成的初始图像；以起始电压驱动液晶透镜工作；待液晶透镜处于稳定状态后采集待成像目标平面在当前光焦度下形成的初始图像；根据驱动电压调节步长调节驱动电压至下一驱动电压；待液晶透镜处于稳定状态后采集待成像目标平面在当前光焦度下形成的初始图像。
8.基于液晶透镜的图像采集设备，其特征在于，包括：至少一个处理器、至少一个存储器以及存储在所述存储器中的计算机程序指令，当所述计算机程序指令被所述处理器执行时实现如权利要求1-6中任一项所述的方法。
9.一种存储介质，其上存储有计算机程序指令，其特征在于，当所述计算机程序指令被处理器执行时实现如权利要求1-6中任一项所述的方法。
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