CN116324584A - 成像系统、尤其是用于相机的成像系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种成像系统(1)，尤其是用于相机，所述成像系统包括在光轴(2)方向上相继地设置的多个成像装置(3‑5)，所述多个成像装置包括：第一成像装置(3)，其用于在中间图像平面(6)中产生物体的实的中间图像；第二成像装置(3)，其用于产生实的中间图像的至少一个虚的镜像图像，所述镜像图像在中间图像平面(6)中与实的中间图像错开地设置；以及第三成像装置(5)，其用于在与中间图像平面(6)有轴向距离地要被设置的图像接收面(7)上将实的中间图像和虚的镜像图像共同地成像为实的图像。按本发明，成像系统包括光学过滤装置，借助于该光学过滤装置，实的中间图像的成像和/或各虚的镜像图像之中的至少一个虚的镜像图像的成像能够彼此分开地过滤。适宜的是，成像系统(1)包括图像接收面(7)和用于处理借助于图像接收面(7)接收的实的图像的处理装置(18)。优选地，该处理装置(18)用于从图像中确定通过图像的至少一些图像点成像的物体区域点在光轴方向上的位置。本发明还涉及全光成像方法、用于实施方法的计算机程序产品以及传输该计算机程序产品的数据载体信号。

Description

成像系统、尤其是用于相机的成像系统

技术领域

本发明涉及一种全光的成像系统、尤其是用于相机的成像系统，该成像系统包括在光轴方向上相继地设置的多个成像装置，所述多个成像装置包括：第一成像装置，其用于在中间图像平面中产生物体的实的中间图像；第二成像装置，其用于产生实的中间图像的至少一个虚的镜像图像，所述镜像图像在中间图像平面中与实的中间图像错开地设置；以及第三成像装置，其用于在与中间图像平面有轴向距离地要被设置的图像接收面上将实的中间图像和虚的镜像图像共同地成像为实的图像。

本发明还涉及一种用于全光成像的方法、一种用于实施方法的计算机程序产品以及一种传输计算机程序产品的数据载体信号。

背景技术

这种成像系统由WO2014/124982A1已知。在与产生数字图像数据的相机的结合中，这样的成像系统允许产生图像数据组，所述图像数据组除了两维的图像信息之外也包含涉及图像点在物体空间中的深度的信息。在借助于这样的数据组以电子方式再现图像时，附加的深度信息例如可以用于，将图像对于不同的物场深度设定清晰。

发明内容

本发明的目的是，给全光的成像系统设有附加功能。

按本发明，所述目的以如下方式达到：所述成像系统包括光学过滤装置，借助于该光学过滤装置，实的中间图像的成像和/或各虚的镜像图像之中的至少一个虚的镜像图像的成像能够彼此分开地过滤。

通过按本发明的全光的成像系统，变得可能的是，通过唯一的记录，同时产生并且也许记录不同地过滤的和也许未过滤的多个成像，并且达到关于图像深度的信息。

因此，用于达到各不同成像以及用于达到图像深度信息的耗费明显减小。此外实现如下可能性：以短的时间间隔产生并且也许记录不同地过滤的各成像，使得甚至可以制作这种视频拍摄。

已证实为特别有利的是，来自不同地过滤的各成像的信息与关于图像深度的信息相关联。按该方式，用成像系统成像的物体的借助于过滤而可发现的特性可以根据这些物体与成像系统的距离而被查明。

在本发明的一种方案中，所述成像系统包括图像接收面和处理装置，所述处理装置用于处理借助于图像接收面接收的实的图像。适宜的是，所述图像接收面具有至少一个图像记录传感器，或者通过至少一个图像记录传感器构成。在本发明的优选实施方式中，所述图像接收面通过一个唯一的图像记录传感器构成。所述图像记录传感器优选是CCD传感器或者CMOS传感器。

适宜的是，用于处理所记录的图像的所述处理装置通过数据处理设备、尤其是计算机构成，所述数据处理设备尤其是构造成用于处理从图像记录传感器读取的数据。在本发明的一种实施方式中，所述数据处理设备设置在相机的壳体中，所述相机优选是成像系统的一部分或者构造成与成像系统一起使用。

在本发明的一种方案中，所述处理装置构造成用于，参考光轴方向，从图像中确定由所述图像的各图像点之中的至少一些图像点成像的物体区段的位置。有利的是，按该方式，能够达到已提及的关于图像深度的信息。位置确定优选至少如此规定，即所述位置能够在光轴方向上确定，尤其是至少以彼此相对的关系来确定。此外可设想，如此设置处理装置，使得所述位置可以作为在记录时刻物体区域点与成像系统的距离被查明。

适宜的是，所述处理装置设置成用于，确定所述位置，并且为此查明，在实的中间图像的成像中和在各虚的中间图像之中的至少一个虚的中间图像的成像中和/或在至少两个不同的虚的镜像图像的成像中，相同的物体区段、尤其是相同的物体点在多大程度上彼此错开设置地呈现。物体区段在各成像中的错开呈现和因此不同再现以如下方式产生：各不同成像从不同视角描述物体，并且物体区段由于基于不同视角的视差而改变它们的相对彼此的位置。

在本发明的一种实施方式中，所述过滤装置设置在图像接收面前方，优选直接地设置在图像接收面前方。适宜的是，设有保持装置，所述过滤装置在图像接收面前方能够可拆地设置在该保持装置上。该保持装置优选在成像系统的物镜壳体上和/或在相机壳体上构成。优选地，所述保持装置设有用于调整、尤其是校准过滤装置在保持装置中的位置的调整装置。所述调整用于如此设置过滤器的位置，使得总是正好那些形成不同成像的射束穿过过滤器。所述保持装置可以设有至少一个校准器件、例如调节螺钉或类似物，借助于校准器件可以改变过滤装置的位置或者至少一些过滤器在过滤装置之内的位置。所述校准器件可以用于在已提及的光轴的方向上调整、用于在与光轴垂直的方向上调整和/或用于旋转，例如围绕光轴旋转或者在与光轴垂直的方向上旋转。

在本发明的另一种方案中，所述过滤装置在成像系统中设置在一个位置中，在该位置中，实的中间图像的成像和虚的镜像图像的成像在空间上彼此分开并且尤其是不重叠。

在本发明的一种实施方式中，所述过滤装置设置在第一成像装置中，或者是第一成像装置的一部分。另外，所述过滤装置可以设置在中间图像平面中，或者在光轴方向上直接地设置在中间图像平面前方或者后方。

适宜的是，所述过滤装置具有至少两个光学过滤器。优选地，各光学过滤器之中的至少两个在它们的过滤特性方面不同。所述过滤装置可以包括以下过滤器之中的至少一个：偏光过滤器、紫外线阻断过滤器、颜色过滤器、红外线阻断过滤器、中性密度过滤器、缝隙式过滤器、干涉过滤器、拜耳过滤器、互补颜色过滤器和/或荧光过滤器。即使在使用同类的多个过滤器时、各光学过滤器也可以在相应的过滤特性方面不同。例如，偏光过滤器可以在它们的取向方面不同，干涉过滤器可以在相应的与波长相关的透射率方面不同，所述缝隙式过滤器可以在光谱范围的相应的隔离方面不同，中性密度过滤器可以在它们的中性密度方面不同，和/或互补颜色过滤器可以在相应的颜色特定的与波长相关的透过性方面不同。

尤其是在使用不同的中性密度过滤器时，它们优选具有彼此不同的中性密度，变得可能的是，通过一个唯一的记录来制作HDR(高动态范围)成像。尤其是也可以制作在HDR中的视频。

另外变得可能的是，在处理不同地过滤的成像时模仿、尤其是计算至少一种过滤效果，尤其是通过成像的插值，这些成像用不同的过滤器记录。例如橙色过滤的成像可以由红色和绿色过滤的成像制作。

在本发明的一种特别优选的实施方式中，所述过滤装置具有载体、优选载体框架，各光学过滤器——优选可拆地——能够在载体中设置在不同的过滤位置中。所述载体可以通过两个透明的玻璃板构成，在它们之间设置过滤器。此外可以设想，通过塑料框架构成载体，用于过滤器的插入位置在过滤位置中设置在塑料框架上。

适宜的是，所述过滤装置具有以矩阵布置结构的N×N、优选3×3、5×5或者7×7的过滤位置。优选地，所述矩阵布置结构在布置在成像系统中时在垂直于成像系统的光轴的方向上延伸。

不言而喻，在过滤装置中的至少一个过滤位置可以保持没有过滤器，以便达到实的中间图像的未过滤的成像和/或各镜像图像之中的至少一个镜像图像的未过滤的成像。

在本发明的一种特别优选的实施方式中，各光学过滤器之中的至少两个具有相同的过滤特性。有利的是，在光轴方向上所提及的位置于是可以特别简单地借助于相同过滤的成像来确定，并且因此实现关于图像深度的信息。

类似地，各过滤位置之中的至少两个可以保持空闲，并且借助于未过滤的成像可以查明关于图像深度的信息。

在本发明的一种特别优选的实施方式中，具有相同过滤特性的所述至少两个光学过滤器设置在矩阵布置结构的外部的过滤位置中，和/或所述外部的过滤位置之中的至少两个保持空闲。特别优选地，具有相同过滤特性的光学过滤器设置在彼此对置的、尤其是在对角线上彼此对置的外部的过滤位置中，和/或已提及的外部的过滤位置保持没有过滤器。有利的是，关于图像深度的信息在由外部过滤位置的相应同样过滤或者未过滤的成像构成的这种布置时可以特别良好地确定，因为基于更大地彼此不同的视角而在各成像中产生较大的视差。

在本发明的一种另外的方案中，所述处理装置设置成用于，由在图像中的的不同地过滤的成像确定在光轴方向上的所述位置。所述处理装置可以设置成用于，例如借助于强度、颜色和/或亮度的比较和借助于也许可识别的被成像的轮廓，将不同成像的图像点彼此相配，并且如上所述地查明位置。

在本发明的一种特别优选的实施方式中，所述处理装置设置成用于，将关于来自不同成像的相应图像点的信息例如颜色、强度和/或亮度与相应图像点的在光轴方向上的位置相互关联。因此有利地实现以下可能性：通过过滤、也许不同过滤而可以查明的信息与位置相配，尤其是描述与成像系统的距离。

适宜的是，所述过滤装置、尤其是已提及的载体设有标志、优选能自动读取的标志。所述标志可以包含关于过滤器的特性和关于相应的过滤位置的特性的信息，和/或包含代码，借助于该代码可以从数据库——也许经由因特网——调用信息。

所述标志可以通过光学可读的代码、优选条形码、二维码、QR码或类似物构成，或者可以通过机械编码构成，所述机械编码例如可以设置在已提及的载体框架上。

另外可设想，所述标志如此设置在过滤装置上，使得在借助于成像装置制作记录时，标识光学地在实的图像上显现。所述标志可以在各过滤器之中的至少一个过滤器上构成，或者通过设有标识的合适的光学元件构成，该光学元件设置到过滤位置之一中。

适宜的是，所述成像系统具有用于读取标志的读取装置。所述处理装置可以设置成用于，将关于过滤器的特性和关于相应的过滤位置的特性的信息从数据库调用和/或在处理实的图像时进行处理。

在本发明的一种另外的方案中，所述成像系统具有用于自动更换光学过滤器的更换装置。自动更换可以如此实现：各光学过滤器之中的一些或多个和/或已提及的载体被更换。为了更换过滤器，可以设置过滤器库，该过滤器库包含多个不同的过滤器，并且过滤器为了在载体中使用而能够从过滤器库自动地取出并且为了储存而能够再次插入到过滤器库中。为了更换整个载体，可以设置过滤器轮，所述过滤器轮保持多个优选地不同地准备光学过滤器的轮框架，并且能够定位在成像系统上，使得相应另一个支撑框架在成像系统中起作用。

在本发明的一种方案中，所述第二成像装置具有至少一个反射镜、优选多个反射镜，和/或至少一个棱镜、优选多个棱镜，用于在接收面上产生成像。所述一个或多个反射镜和/或所述一个或多个棱镜在第二成像装置中设置成，使得在接收面上能够产生物体区域的多个成像。为此，原则上，反射镜和/或棱镜的各种不同的布置结构是可能的。已证实为特别有利的是，如此设置第二成像装置，使得设有多个反射镜，并且所述多个反射镜设置成，使得在进入开口中进入的不同的光束在通过第二成像装置时分别按照光路在没有反射的情况下穿过第二成像装置；或者在各反射面之中的一个或多个上反射，也许多次反射，然后它们又离开第二成像装置。

在本发明的一种特别优选的实施方式中，所述第二成像装置包括万花筒。适宜的是，这样的万花筒包括至少一对平坦的反射面，其中，所述反射面彼此朝向并且彼此隔开距离地设置。至少一部分光路、优选全部光路延伸通过反射面之间的空间。优选地，所述反射面彼此平行地设置。所述万花筒可以具有两个或者更多个反射镜对。由这些反射镜对可以构成一个管子，该管子在横截面中是多边形的，优选矩形的。替选地，所述万花筒可以通过一个柱形的、在横截面中为多边形的玻璃杆构成，所述玻璃杆具有多个侧表面和用于光束射入和射出的反射性的各端面。所述玻璃杆在横截面中优选具有等腰三角形、矩形尤其是正方形、规则的五边形、六边形、七边形或者八边形的形状。

适宜的是，所述反射镜和/或棱镜设置成，使得不同成像以从不同视角记录的方式描述物体区域。

在本发明的一种优选实施方式中，所述第一成像装置包括至少一个光线入射透镜、优选多个光线入射透镜。适宜的是，所述第二成像装置构成为，使得射入到第二成像装置中的光束按照它们的方向被分开，因此，它们从微小不同的视角检测物体区域，但是仍然描述同一个物体区域。

适宜的是，所述第一成像装置设置成，使得所述第一成像装置将物体区域在中间图像平面上在第二成像装置的朝向第一成像装置的端部上成像。

适宜的是，光线出射透镜系统构成为，使得光线出射透镜系统的清晰平面与第二成像装置——尤其是万花筒——的输入平面相同。

成像装置的多种实施方式在WO2014/124982A1中说明。在本申请中通过引用而包含WO2014/124982A1的内容。具体地引用第7页第1段直至第11页第2段的文本以及图1～3。在那里说明合适的成像装置，并且解释这些成像装置的工作方式。

在本发明的一种实施方式中，所述第二成像装置设置在第一成像装置的朝向图像接收面的一侧上。

适宜的是，第一、第二和第三成像装置在光轴方向上相继地设置，优选地，第二成像装置设置在第一与第三成像装置之间。

在本发明的一种另外的方案中，成像系统、尤其是各成像装置设置成，使得借助于成像系统能够成像的物体空间在光轴方向上朝图像接收面那边观察设置在第一成像装置前方。尤其是，成像系统、尤其是各成像装置设置成，使得能被成像的物体空间设置在第一成像装置的背离第二成像装置的一侧上。

在本发明的一种特别优选的实施方式中，所述成像系统构成用于相机的物镜。适宜的是，所述物镜包括壳体，所述成像系统设置在该壳体中。所述物镜优选地设有用于机械固定在相机壳体上的固定装置、例如物镜螺纹或者物镜卡口接头。另外可以设有用于与相机壳体电气连接或电子连接和/或用于与相机壳体传输数据的装置。

如在开头提及的，本发明涉及一种用于物体区域的全光成像的方法，尤其是借助于相机，其中，物体区域通过在光轴方向上相继地设置的多个成像装置成像，所述多个成像装置包括：第一成像装置，其用于在中间图像平面中产生物体的实的中间图像；第二成像装置，其用于产生实的中间图像的至少一个虚的镜像图像，所述镜像图像在中间图像平面中与实的中间图像错开地设置；以及第三成像装置，其用于在与中间图像平面有轴向距离地要被设置的图像接收面上将实的中间图像和虚的镜像图像共同地成像为实的图像。所述方法的特征在于，将实的中间图像的成像和/或各虚的镜像图像之中的至少一个虚的镜像图像的成像彼此分开地过滤。

适宜的是，确定在光轴方向上物体区域点的位置，所述物体区域点通过所述图像的各图像点之中的至少一些图像点成像。

在本发明的一种实施方式中，以如下方式确定所述位置：查明，在实的中间图像的成像中和在各虚的中间图像之中的至少一个虚的中间图像的成像中和/或在至少两个不同的虚的镜像图像的成像中，相同的物体区段、尤其是相同的物体点在多大程度上彼此错开设置地呈现。

在本发明的一种特别优选的实施方式中，所述位置仅仅从在实的图像中的、未过滤的或者用具有相同过滤特性的光学过滤器过滤的成像查明。作为对此的替换或补充，所述位置从在实的图像中的、用具有不同过滤特性的光学过滤器过滤的成像查明。

在本发明的一种方案中，在不同的成像中，至少一些图像点与在物体区域中的由这些图像点成像的点相关联，并且借助于所述关联，在物体区域中的点在光轴方向上的位置至少以彼此相对的关系被查明。所述关联可以包括不同成像的图像分析，其中，不同的图像点配设给在物体区域中的由这些图像点成像的相应的点。

本发明还涉及一种用于处理所记录的实的图像的处理方法。在该处理方法中，实的中间图像的分开地过滤的成像和/或各虚的镜像图像之中的至少一个虚的镜像图像的分开地过滤的成像根据相应的过滤进行处理，和/或从图像中确定通过图像的至少一些图像点成像的物体区域点在光轴方向上的位置。

适宜的是，以如下方式确定所述位置：查明，在实的中间图像的成像中和在各虚的中间图像之中的至少一个虚的中间图像的成像中和/或在至少两个不同的虚的镜像图像的成像中，相同的物体区段、尤其是相同的物体点在多大程度上彼此错开设置地呈现。

在所述处理方法的一种实施方式中，在处理不同地过滤的成像的情况下，模仿、尤其是计算过滤作用，例如以插值的方式。

本发明还涉及一种计算机程序产品，其包括指令，在通过计算机执行程序时，所述指令促使计算机，实施用于物体区域的全光成像的方法的至少一些步骤和/或用于处理实的图像的方法的至少一些步骤。

尤其是，所述计算机程序产品包括指令，在通过计算机执行程序时，所述指令促使计算机，执行以下提及的方法步骤之中的至少一个步骤：

-借助于成像装置和/或在执行成像方法的情况下产生实的图像；

-将实的中间图像的分开地过滤的成像和/或各虚的镜像图像之中的至少一个虚的镜像图像的分开地过滤的成像根据相应的过滤进行处理；

-从实的中间图像的分开地过滤的成像和/或各虚的镜像图像之中的至少一个虚的镜像图像的分开地过滤的成像，也许从不同地过滤的多个成像，确定通过至少一些图像点成像的物体区域点在光轴方向上的位置；

-从实的中间图像的分开地过滤的成像和/或各虚的镜像图像之中的至少一个虚的镜像图像的分开地过滤的成像，确定通过至少一些图像点成像的物体区域点在光轴方向上的位置，其中，所述位置在物体空间中，所述物体空间在光轴方向上朝图像接收面那边观察设置在第一成像装置前方和/或设置在第一成像装置的背离第二成像装置的一侧上。

适宜的是，所述计算机程序产品为了记录实的图像而构造成用于，自动地促使图像生成，其中，程序在计算机上运行，计算机构造成，使得计算机能够促使所述记录，优选地基于计算机与成像系统的电气的和/或电子的连接或者基于计算机到成像系统中的实现。

为了确定已提及的位置，所述计算机程序产品在本发明的一种实施方式中构造成用于查明，在实的中间图像的成像中和在各虚的中间图像之中的至少一个虚的中间图像的成像中和/或在至少两个不同的虚的镜像图像的成像中，相同的物体区段、尤其是相同的物体点在多大程度上彼此错开设置地呈现。

在本发明的一种方案中，所述计算机程序产品为了处理分开地过滤的成像而设置成用于，给实的中间图像的成像和所述至少一个虚的镜像图像的成像配设关于为了成像而相应地使用的过滤器的信息。所述计算机程序可以构造成用于，如上面已解释的，自动地从数据库——也许经由因特网——调用信息。

适宜的是，所述计算机程序产品可以直接地加载到数字计算机的内部存储器中并且包括软件部分，其中，当计算机程序产品在计算机上、尤其是在成像系统的计算机上运行时，可以执行方法步骤。

适宜的是，所述计算机程序产品是在数据载体、优选RAM、ROM、CD或类似物上或者在设备、尤其是个人电脑、具有内置的处理器的设备、内置到设备中的计算机、智能手机、图像记录制作装置的计算机、尤其是照相机和/或录像机中存储的计算机程序，或者是信号顺序，所述信号顺序描述适用于经由计算机网络、尤其是因特网进行传送的数据。

本发明还涉及一种数据处理设备，其包括用于实施方法的器件。所述数据处理设备优选通过计算机构成。

在本发明的一种实施方式中，所述设备是已提及的成像系统的一部分。适宜的是，所述设备是相机的一部分，尤其是照相机和/或录像机的一部分，所述相机包括所述成像系统和/或构造成用于装备有所述成像系统。

在本发明的一种特别优选的实施方式中，所述数据处理设备在借助于相机制作图像记录时用于运行相机、尤其是照相机和/或摄像机。

适宜的是，数据处理设备是成像系统的一部分，尤其是相机的一部分，并且在那里例如通过处理器和存储器构成，该处理器可以访问该存储器。

本发明还涉及一种相机、尤其是照相机和/或摄像机，其包括所述成像系统和已提及的数据处理设备。

附图说明

下面借助于实施例和涉及这些实施例的附图更详细地解释本发明。附图如下：

图1显示一种按本发明的成像系统；

图2显示另一种按本发明的成像系统；

图3显示按图1或图2的成像系统之一的一种光路；

图4显示按图1或图2的成像系统之一的其它光路；

图5显示按图1或图2的成像系统之一的过滤装置；

图6示意性显示设有成像系统的相机；并且

图7显示借助于按本发明的成像系统记录的图像。

具体实施方式

在图1中示意性地描述，怎样以按本发明的方式在使用成像系统1的情况下制作全光的图像记录。该成像系统1除了入射透镜组3和出射透镜组5之外还具有一个带有多个反射镜19的反射镜箱4，如图3所示，所述反射镜在反射镜箱4中在横截面中设置成矩形。反射镜箱4形成万花筒。物体区域反映对象23，从该物体区域出发的光束22入射到入射透镜组3并且通过入射透镜组3引导进入到反射镜箱4的内部中。各光束22之中的一些光束穿过反射镜箱4一直到达出射透镜组5，而没有遇到反射镜19之一，另外的光束仅仅唯一一次在反射镜19之一上反射，然后它们遇到出射透镜组5。其他的光束又在反射镜箱4之内在反射镜19上多次反射，反射可以不仅在彼此对置地设置的反射镜19上而且可以在彼此相邻地设置的反射镜19上进行(见图3和图4)。出射透镜组5设置成，使得从反射镜箱4出来的光束22引导到接收面7，所述接收面通过传感器、尤其是CCD传感器或者CMOS传感器构成。

入射透镜组3、反射镜箱4及其反射镜19以及出射透镜组5设置成，使得在接收面7上形成物体区域的九个成像，它们以3×3矩阵的形式并排地产生。各成像被如此产生，使得它们从入射透镜组4出发从九个不同视角反映所述物体区域。

所述成像系统1设有过滤装置8，如图1和图2所示，所述过滤装置可以在成像系统1中设置在不同位置上。图1显示，过滤装置8直接布置在接收面7前方。在按照图2的布置结构中，过滤装置8设置在中间图像平面中。

过滤装置8可以包括两个玻璃板作为载体，在它们之间设置过滤器。另外，可以设置塑料框架作为载体。

图5显示，过滤装置8具有载体18，该载体具有九个过滤位置9-17用以容纳光学过滤器，这些过滤位置可以按照需求的不同情况保持不被占用，或者可以用光学过滤器、也许不同的光学过滤器占用。每个过滤位置9-17设置成，在上述的3×3矩阵上形成各不同成像之中的每一个成像的相应的光束穿过该过滤位置。

因此实现如下可能性：通过一个唯一的记录，同时在一个实的图像中制作物体区域的未过滤的和已过滤的和/或不同地过滤的多个成像，该实的图像遇到接收面7。此外，基于不同的视角，各个成像从这些视角被记录，变得可能的是，关于物体区域的点(这些点通过图像的各个图像点再现)的在光轴方向上的位置的信息被确定，使得能够得出被成像的物体区域点相对彼此的参考光轴的位置。即能够得到关于图像深度的信息。

关于已提及的位置的信息可以相对简单地从成像中查明，所述成像以相同的方式过滤或者未过滤。因此在本发明的一种用于查明位置的变型方案中，各过滤位置9-17之中的至少两个用相同光学特性的过滤器占用，或者各过滤位置之中的至少两个留空，并且所述位置借助于相同地过滤的或者未过滤的成像来确定。

成像装置1可以包括计算机20，所述计算机适用于读取形成图像接收面7的传感器并且适用于存储所读取的数据。计算机20可以例如设置在搭载所述成像系统1的物镜上，或者如图6示意性显示的，设置在相机壳体26上，该相机壳体与成像系统1共同作用。所存储的数据，也许借助于计算机20，传输到计算机20或者其他数据处理装置上，该计算机或者其他数据处理装置借助于在其上运行的计算机程序21而构造成用于，处理来自所存储的图像的不同地过滤的成像。所述计算机程序21为此设置成，使得每个成像可以配设有一个相应的过滤特性，该过滤特性对应于在过滤装置中已将相应的成像进行过滤的过滤器。为此，在计算机程序21中，不同的数据或者数据组(它们适合于针对过滤装置8设置的过滤器)可以在数据库24中可调用地被存储，使得计算机程序21在合适地设定时能够自动地方位相应适配的数据或者数据组。

如果过滤器在过滤装置8的支撑框架18上能够更换，例如能够手动更换，那么借助于计算机程序21可以按照所选择的布置结构为相应的过滤位置选出适配的数据组。接着，计算机程序21可以自动地借助于涉及光学过滤器的数据组来评价图像记录。

另外，一个或多个预制的过滤装置8可以被设置，不同的过滤器固定地定位在它们之中。这样的过滤装置8可以设有在图6中示意性显示的标志25，借助于该标志能够读取，用哪些过滤器占用过滤位置。可以规定，计算机程序21借助于该标志自动地从数据库调用合适的数据组，以便处理图像记录。读取过滤装置8的标志25可以自动地进行。例如在载体框架上可以设置代码，例如条形码，该代码自动地在执行图像记录时借助于相应的读取设备27读取，该读取设备可以设置在相机壳体上。

替选地，可设想，将代码存储在图像中，例如在各成像之中的至少一个成像中，使得该代码在分析图像记录数据时通过计算机程序21自动地识别，并且计算机20借助于识别的标志而加载适配的数据组。

此外可以规定，标志在对一个图像记录进行记录时在接收面7的一个区域中被照射，该区域不用于制作图像记录，但是在读取接收面7时能被调用。

在第一例子中，在按图5的过滤装置8中，过滤位置9、11、15、17以及中央的过滤位置13没有过滤器。在剩余的过滤位置10、12、14、16上设置不同中性密度的中性密度过滤器。

在图像记录上，借助于由射束产生的成像，所述射束通过在接收面7的各角部处和在中央处的过滤位置被接收，为了查明图像深度，已提及的位置可以被确定，并且另外借助于未过滤的以及不同地过滤的成像，在图像记录中实现提高的对比度。为此可以使用合适的图像处理，该图像处理是本身已知的，并且在该图像处理的情况下从具有不同曝光(所谓的“曝光顺序”)的记录查明提高的对比度。

不言而喻，替选地，例如各过滤位置9-17之中的仅仅两个可以保持没有过滤器并且剩余的过滤位置可以用不同中性密度的过滤器占用，以便实现较大的或者较宽的对比度分辨率。

此外可以规定，全部的过滤位置9-17设有中性密度过滤器，但是不同于此前的例子，两个或更多个相同中性密度的过滤器被设置，并且借助于用相同中性密度的过滤器产生的成像来查明所提及的位置。

基于较大的视差(在产生成像的视角尽可能远地彼此分开时，存在该较大的视差)，有利的是，在过滤装置8中处于外部的过滤位置9、10、11、12、14、15、16、17之中的两个或更多个被留空或者设有相同中性密度的过滤器，以便确定位置。特别良好地适用过滤位置9、11、15、17，它们在过滤装置8中构成各角部位置。

在另一实施例中，针对过滤装置8，取代前述的中性密度过滤器，设置其他类型的光学过滤器，例如偏光过滤器、颜色过滤器、互补颜色过滤器或者荧光过滤器。于是在过滤装置8中可以设置相应这样的具有不同过滤强度或者不同过滤作用的过滤器，并且如上面针对中性密度过滤器已说明的那样，通过不同地过滤的成像可以实现提高的过滤分辨率，并且在此情况下也许实现关于已提及的位置的信息。

在另一实施例中，在过滤装置中设置不同类型的光学过滤器。例如在过滤位置9-11上可以设置不同的中性密度过滤器，在过滤位置12-14上可以设置不同的紫外线过滤器，并且在过滤位置15-17上可以设置不同的颜色过滤器。按该方式，在一个唯一的图像记录中，不仅可以记录同一过滤作用的不同分级，而且可以记录多个不同的过滤作用。

在另一变型方案中，所述位置由至少两个不同地光学过滤的成像查明，或者由至少一个未过滤的成像和至少一个过滤的成像查明。为此优选执行各成像之中的一些成像或至少两个成像的图像分析，以便从不同地过滤的成像中查明图像点，这些图像点呈现被成像的物体在物体区域中的相同的点或区域。用于如上面解释的那样，需要该信息，以便能够确定在呈现中的错位。

图7示例性显示物体区域在一种形式中的成像，在该形式中，这些成像在借助于成像系统1记录时在接收面7上被记录，该接收面另外被装备过滤装置8。在该实施例中，过滤位置15和17没有装备过滤器，并且其它的过滤位置装备不同中性密度的中性密度过滤器。如上面已解释的，各成像在3×3矩阵中遇到接收面7。

Claims (26)

1.一种全光的成像系统(1)，尤其是用于相机，所述成像系统包括在光轴(2)方向上相继地设置的多个成像装置(3-5)，所述多个成像装置包括：第一成像装置(3)，其用于在中间图像平面中产生物体的实的中间图像；第二成像装置(4)，其用于产生实的中间图像的至少一个虚的镜像图像，所述镜像图像在中间图像平面(6)中与实的中间图像错开地设置；以及第三成像装置(5)，其用于在与中间图像平面(6)有轴向距离地要被设置的图像接收面(7)上将实的中间图像和虚的镜像图像共同地成像为实的图像，其特征在于光学过滤装置(8)，借助于该光学过滤装置，实的中间图像的成像和/或各虚的镜像图像之中的至少一个虚的镜像图像的成像能够彼此分开地过滤。

2.根据权利要求1所述的成像系统，其特征在于，所述成像系统(1)包括处理装置(18)，用于处理借助于图像接收面(7)接收的实的图像，所述处理装置构造成用于，参考光轴方向，从图像中确定由所述图像的各图像点之中的至少一些图像点成像的物体区段的位置。

3.根据权利要求2所述的成像系统，其特征在于，所述处理装置(18)设置成用于，确定所述位置，并且为此查明，在实的中间图像的成像中和在各虚的中间图像之中的至少一个虚的中间图像的成像中和/或在至少两个不同的虚的镜像图像的成像中，相同的物体区段、优选相同的物体点在多大程度上彼此错开设置地呈现。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的成像系统，其特征在于，所述过滤装置(8)设置在图像接收面(7)前方，优选直接地设置在图像接收面(7)前方。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的成像系统，其特征在于，所述过滤装置(8)设置在第一成像装置(3)中，或者是第一成像装置(3)的一部分。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的成像系统，其特征在于，所述过滤装置(8)在光轴(2)上或者在光轴方向上直接地设置在中间图像平面(6)前方或者后方。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的成像系统，其特征在于，所述过滤装置(8)具有至少两个光学过滤器(9-17)，并且优选地，各光学过滤器(9-17)之中的至少两个在它们的过滤特性方面不同。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的成像系统，其特征在于，所述过滤装置(8)具有载体(18)，各光学过滤器(9-17)——优选可拆地——能够在载体中设置在不同的过滤位置中。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的成像系统，其特征在于用于保持过滤装置(8)的保持装置，优选地，所述保持装置具有用于调整、尤其是校准过滤装置在保持装置中的位置的调整装置。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的成像系统，其特征在于，所述过滤装置(8)具有以矩阵布置结构的N×N、优选3×3、5×5或者7×7的过滤位置，优选地，所述矩阵布置结构在垂直于成像系统(1)的光轴的方向上延伸。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的成像系统，其特征在于，各光学过滤器(9-17)之中的至少两个光学过滤器具有相同的过滤特性，优选地，具有相同的过滤特性的所述至少两个光学过滤器设置在矩阵布置结构的外部的过滤位置中，优选地设置在彼此对置的、尤其是在对角线上彼此对置的外部的过滤位置中。

12.根据权利要求1至11中任一项所述的成像系统，其特征在于，用于产生虚的镜像图像的第二成像装置(4)具有至少一个反射镜、优选多个反射镜，优选地，所述第二成像装置(4)构成万花筒。

13.根据权利要求1至12中任一项所述的成像系统，其特征在于，所述过滤装置(8)具有标志(19)、优选能自动读取的标志，借助于所述标志，各光学过滤器(9-17)的特性和/或各光学过滤器(9-17)在过滤装置(8)中的布置结构能被查明和/或能被调用、优选能从数据库(20)调用。

14.一种用于物体区域的全光成像的方法，尤其是借助于相机，其中，物体区域通过在光轴(2)方向上相继地设置的多个成像装置(3-5)成像，所述多个成像装置(3-5)包括：第一成像装置(3)，其用于在中间图像平面中产生物体的实的中间图像；第二成像装置(4)，其用于产生实的中间图像的至少一个虚的镜像图像，所述镜像图像在中间图像平面(6)中与实的中间图像错开地设置；以及第三成像装置(5)，其用于在与中间图像平面(6)有轴向距离地要被设置的图像接收面(7)上将实的中间图像和虚的镜像图像共同地成像为实的图像，其特征在于，将实的中间图像的成像和/或各虚的镜像图像之中的至少一个虚的镜像图像的成像彼此分开地过滤。

15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，确定在光轴方向上物体区域点的位置，所述物体区域点通过所述图像的各图像点之中的至少一些图像点成像。

16.根据权利要求14或15所述的方法，其特征在于，以如下方式确定所述位置：查明，在实的中间图像的成像中和在各虚的中间图像之中的至少一个虚的中间图像的成像中和/或在至少两个不同的虚的镜像图像的成像中，相同的物体区段、尤其是相同的物体点在多大程度上彼此错开设置地呈现。

17.根据权利要求14至16中任一项所述的方法，其特征在于，所述位置仅仅从在实的图像中的、未过滤的或者用具有相同过滤特性的光学过滤器(9-17)过滤的成像查明。

18.根据权利要求14至17中任一项所述的方法，其特征在于，所述位置仅仅从在实的图像中的、用具有不同过滤特性的光学过滤器(9-17)过滤的成像查明。

19.根据权利要求14至18中任一项所述的方法，其特征在于，在不同的成像中，至少一些图像点与在物体区域中的由这些图像点成像的点相关联，并且借助于所述关联，在物体区域中的点在光轴(2)方向上的位置至少以彼此相对的关系被查明。

20.一种计算机程序产品，其包括指令，在通过计算机执行程序时，所述指令促使计算机，实施根据权利要求14至18中任一项所述的方法。

21.一种计算机程序产品，其包括指令，在通过计算机执行程序时，所述指令促使计算机，从借助于根据权利要求1至13所述的成像系统和/或借助于根据权利要求14至19所述的方法产生的实的中间图像的分开地过滤的成像和/或各虚的镜像图像之中的至少一个虚的镜像图像的分开地过滤的成像，确定通过至少一些图像点成像的物体区域点在光轴方向上的位置。

22.一种计算机程序产品，尤其是根据权利要求21所述的计算机程序产品，其包括指令，在通过计算机执行程序时，所述指令促使计算机，借助于根据权利要求1至13所述的成像系统和/或借助于根据权利要求14至19所述的方法，将实的中间图像的分开地过滤的成像和/或各虚的镜像图像之中的至少一个虚的镜像图像的分开地过滤的成像根据相应的过滤进行处理。

23.根据权利要求20至22中任一项所述的计算机程序产品，其特征在于，所述计算机程序产品是在数据载体、优选RAM、ROM、CD或类似物上或者在设备、尤其是个人电脑、具有内置的处理器的设备、内置到设备中的计算机、智能手机、图像记录制作装置的计算机、尤其是照相机和/或录像机中存储的计算机程序，或者是信号顺序，所述信号顺序描述适用于经由计算机网络、尤其是因特网进行传送的数据。

24.一种数据处理设备，其包括用于实施根据权利要求14至19中任一项所述的方法的器件。

25.根据权利要求24所述的设备，其特征在于，所述设备是成像系统的一部分，尤其是根据权利要求1至12所述的成像系统的一部分，和/或相机的一部分，尤其是照相机和/或录像机的一部分。

26.一种数据载体信号，其传输根据权利要求20至23中任一项所述的计算机程序产品。

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