CN116912103A - 元成像光学成像的数字像差校正方法及装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及自适应光学技术领域，特别涉及一种元成像光学成像的数字像差校正方法及装置，其中，方法包括：获取元成像光学系统采集的多视角图像；计算多视角图像中不同视角图像的二维偏移量关系，并根据二维偏移量关系得到偏移矩阵；基于偏移矩阵，通过二维积分得到像差矩阵；利用像差矩阵生成新的偏移矩阵，且利用新的偏移矩阵对多视角图像进行数字偏移校正，使用孔径合成算法得到去除像差后的高分辨二维图像。由此，解决了相关技术中需要补充硬件支持实现偏转校正，导致光学系统体积较大且成像速度较慢，引起系统标定误差，大大降低成像性能，无法适用于更快速和复杂的成像环境等技术问题。

Description

元成像光学成像的数字像差校正方法及装置

技术领域

本申请涉及自适应光学技术领域，特别涉及一种元成像光学成像的数字像差校正方法及装置。

背景技术

相关技术中，往往利用计算不同子孔径的偏移，并将数字可变形镜进行偏转校正，通过补充硬件支持，如空间光调制器或者变形镜阵列等，经过多次的测量，进而得到像差校正后的图像，速度较慢。

然而，相关技术中需要补充硬件支持实现偏转校正，导致光学系统体积较大且成像速度较慢，引起系统标定误差，大大降低成像性能，无法适用于更快速和复杂的成像环境，亟待解决。

发明内容

本申请是基于发明人对以下问题和认识作出的：

自适应光学是光学研究中的重要分支之一，该技术使用于光学成像系统之中，能够对成像过程中的种种干扰因素进行有效补偿，这些干扰因素，包括宏观上的大气湍流影响、微观上的生物组织强散射性以及光学成像系统本身的误差等，会造成成像过程中的波前畸变。而基于可变形镜阵列硬件设备的自适应光学能够有效缓解波前畸变，从而提升成像质量，是一项非常有前景的光学技术。目前，自适应光学已经广泛用于天文学观测、生物显微成像等诸多领域之中，均取得重大进展。

而另一方面，基于元成像的光场成像系统也是近年来光学研究的一大热点，元成像信息同时具有空间信息和角度信息，属于四维空间。四维元成像的成像能够获取比传统二维成像更多的信息，从而可被用于子孔径融合重建之中，是目前高分辨融合成像的主要方法，但是，由于物体的散射性、成像系统设计和搭建时的误差，基于元成像的光学成像系统受到光学像差的影响尤为明显，尤其是在复杂成像领域之中，如显微成像，元成像显微镜意在对显微样本的三维体积进行成像，但由于显微样本深层处折射率不均一、散射极强，往往会对成像带来极大的波前畸变；如远距离成像，由于大气湍流、雾霾等因素造成光传播过程中折射率不均一，带来畸变，无法聚焦在同一平面，传统自适应光学方案由于几何建模，效果不佳，尤其是在高速观测中，传统自适应校正方法需要加入额外的硬件支持，进行多次测量，校正速度慢，实际应用场景有限。

本申请提供一种元成像光学成像的数字像差校正方法及装置，以解决需要补充硬件支持实现偏转校正，导致光学系统体积较大且成像速度较慢，引起系统标定误差，大大降低成像性能，无法适用于更快速和复杂的成像环境等技术问题。

本申请第一方面实施例提供一种元成像光学成像的数字像差校正方法，包括以下步骤：获取元成像光学系统采集的多视角图像；计算多视角图像中不同视角图像的二维偏移量关系，并根据所述二维偏移量关系得到偏移矩阵；基于所述偏移矩阵，通过二维积分得到像差矩阵；利用所述像差矩阵生成新的偏移矩阵，且利用所述新的偏移矩阵对所述多视角图像进行数字偏移校正，使用孔径合成算法得到去除像差后的高分辨二维图像。

可选地，在本申请的一个实施例中，在获取所述元成像光学系统采集的多视角图像之后，还包括：利用预设内容自适应区域分割策略分割所述多视角图像。

可选地，在本申请的一个实施例中，在利用所述预设内容自适应区域分割策略分割所述多视角图像之前，还包括：获取样本的实际属性；根据所述实际属性匹配所述预设内容自适应区域分割策略。

可选地，在本申请的一个实施例中，在分割所述多视角图像之前，还包括：检测所述多视角图像的视野内像差是否满足全局均一条件；在检测到满足所述全局均一条件时，不分割所述多视角图像。

可选地，在本申请的一个实施例中，所述利用所述像差矩阵生成新的偏移矩阵，包括：将所述像差矩阵进行泽尼克多项式拟合，并去除泽尼克离焦项，得到新的像差矩阵；基于所述新的像差矩阵，通过二维差分得到所述新的偏移矩阵。

本申请第二方面实施例提供一种元成像光学成像的数字像差校正装置，包括：第一获取模块，用于获取元成像光学系统采集的多视角图像；第一计算模块，用于计算多视角图像中不同视角图像的二维偏移量关系，并根据所述二维偏移量关系得到偏移矩阵；第二计算模块，用于基于所述偏移矩阵，通过二维积分得到像差矩阵；校正模块，利用所述像差矩阵生成新的偏移矩阵，且利用所述新的偏移矩阵对所述多视角图像进行数字偏移校正，使用孔径合成算法得到去除像差后的高分辨二维图像。

可选地，在本申请的一个实施例中，本申请实施例的装置还包括：分割模块，用于在获取所述元成像光学系统采集的多视角图像之后，利用预设内容自适应区域分割策略分割所述多视角图像。

可选地，在本申请的一个实施例中，本申请实施例的装置还包括：第二获取模块，用于在利用所述预设内容自适应区域分割策略分割所述多视角图像之前，获取样本的实际属性；匹配模块，用于在利用所述预设内容自适应区域分割策略分割所述多视角图像之前，根据所述实际属性匹配所述预设内容自适应区域分割策略。

可选地，在本申请的一个实施例中，本申请实施例的装置还包括：检测模块，用于在分割所述多视角图像之前，检测所述多视角图像的视野内像差是否满足全局均一条件；处理模块，用于在分割所述多视角图像之前，在检测到满足所述全局均一条件时，不分割所述多视角图像。

可选地，在本申请的一个实施例中，所述校正模块包括：拟合单元，用于将所述像差矩阵进行泽尼克多项式拟合，并去除泽尼克离焦项，得到新的像差矩阵；校正单元，用于基于所述新的像差矩阵，通过二维差分得到所述新的偏移矩阵。

本申请第三方面实施例提供一种电子设备，包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序，以实现如上述实施例所述的元成像光学成像的数字像差校正方法。

本申请第四方面实施例提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令用于使所述计算机执行如上述实施例所述的元成像光学成像的数字像差校正方法。

本申请实施例通过计算多视角图像中不同视角图像的二维偏移量关系，从而得到偏移矩阵，并通过偏移量拟合像差相位将偏移矩阵二维积分，得到像差矩阵，进而生成新的偏移矩阵，且利用新的偏移矩阵对多视角图像进行数字偏移校正，无需硬件改变，不影响成像速度，从而不容易受到系统标定误差的影响，由此得到像差校正后的高分辨二维图像，可以快速的在高像差场景下完成校正，且校正精度较高，有效的提升了元成像光学系统的成像性能。由此，解决了相关技术中需要补充硬件支持实现偏转校正，导致光学系统体积较大且成像速度较慢，引起系统标定误差，大大降低成像性能，无法适用于更快速和复杂的成像环境等技术问题。

本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

附图说明

本申请上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为根据本申请实施例提供的一种元成像光学成像的数字像差校正方法的流程图；

图2为本申请的一个具体实施例的元成像光学成像的数字像差校正方法的流程图；

图3为根据本申请实施例的元成像光学成像的数字像差校正装置的结构示意图；

图4为根据本申请实施例提供的电子设备的结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。

下面参考附图描述本申请实施例的元成像光学成像的数字像差校正方法及装置。针对上述背景技术中心提到的相关技术中需要补充硬件支持实现偏转校正，导致光学系统体积较大且成像速度较慢，引起系统标定误差，大大降低成像性能，无法适用于更快速和复杂的成像环境的问题，本申请提供了一种元成像光学成像的数字像差校正方法，在该方法中，本申请实施例通过计算多视角图像中不同视角图像的二维偏移量关系，从而得到偏移矩阵，并通过偏移量拟合像差相位将偏移矩阵二维积分，得到像差矩阵，进而生成新的偏移矩阵，且利用新的偏移矩阵对多视角图像进行数字偏移校正，无需硬件改变，不影响成像速度，从而不容易受到系统标定误差的影响，由此得到像差校正后的高分辨率二维图像，可以快速的在高像差场景下完成校正，且校正精度较高，有效的提升了元成像光学系统的成像性能。由此，解决了相关技术中需要补充硬件支持实现偏转校正，导致光学系统体积较大且成像速度较慢，引起系统标定误差，大大降低成像性能，无法适用于更快速和复杂的成像环境等技术问题。

具体而言，图1为本申请实施例所提供的一种元成像光学成像的数字像差校正方法的流程示意图。

如图1所示，该元成像光学成像的数字像差校正方法包括以下步骤：

在步骤S101中，获取元成像光学系统采集的多视角图像。

可以理解的是，本申请实施例可以基于但不限于具有四维采集能力的元成像光学系统，如基于相机阵列的光场成像系统，并对放置在像面附近的微透镜阵列进行调制，将带有物体信息的光学信号转化为相空间四维信息，同时记录三维场景在各个视角方向上的空间图像，从而采集多视角图像，获取元成像光学系统采集的多视角图像，可以充分挖掘多个视角之间的内在关系。

可选地，在本申请的一个实施例中，在获取元成像光学系统采集的多视角图像之后，还包括：利用预设内容自适应区域分割策略分割多视角图像。

具体而言，本申请实施例可以获取元成像光学系统采集的多视角图像，并利用预设内容自适应区域分割策略分割多视角图像，从而对视野不同区域进行不同处理，通过数字地将图像进行切块，能够在元成像光学系统中表现出更好的成像效果。

进一步地，在本申请的一个实施例中，在利用预设内容自适应区域分割策略分割多视角图像之前，还包括：获取样本的实际属性；根据实际属性匹配预设内容自适应区域分割策略。

可以理解的是，本申请实施例可以获取元成像光学系统采集的多视角图像，并获取样本的实际属性，如视野内像差全局均一，或视野内像差全局非均一，从而根据样本的实际属性匹配预设内容自适应区域分割策略，从而可以在多视角图像上数字校正光学像差，提升了成像速度。

进一步地，在本申请的一个实施例中，在分割多视角图像之前，还包括：检测多视角图像的视野内像差是否满足全局均一条件；在检测到满足全局均一条件时，不分割多视角图像。

可以理解的是，本申请实施例在分割多视角图像之前，可以检测多视角图像的视野内像差是否满足全局均一条件，如果检测到满足全局均一条件时，则可以不分割多视角图像，从而提高校正效率和针对性，减少冗余操作；如果视野内像差不满足全局均一条件，则利用预设内容自适应区域分割策略分割多视角图像，从而在像差非均一的场景中表现出更好的成像效果

在步骤S102中，计算多视角图像中不同视角图像的二维偏移量关系，并根据二维偏移量关系得到偏移矩阵。

作为一种可能实现的方式，本申请实施例通过相关法或光流法对多视角进行偏移估计，并计算不同视角图像之间的二维偏移量关系，从而得到偏移矩阵M，其中，偏移矩阵M的数字尺寸为Nnum×Nnum×2，Nnum代表一个维度的角度数量，2代表水平和竖直两个维度。

在步骤S103中，基于偏移矩阵，通过二维积分得到像差矩阵。

在部分实施例中，本申请实施例可以将孔径偏移进行像差拟合，通过使用波动光学理论将偏移矩阵二维积分得到像差矩阵，如利用波动光学模型，并利用像差矩阵生成下述步骤中新的偏移矩阵，从而提高了像差建模的精确度，有效的提升元成像光学系统的成像性能。

在步骤S104中，利用像差矩阵生成新的偏移矩阵，且利用新的偏移矩阵对多视角图像进行数字偏移校正，使用孔径合成算法得到去除像差后的高分辨二维图像。

在实际执行的过程中，本申请实施例将孔径偏移进行像差拟合，通过使用波动光学理论将偏移矩阵二维积分得到像差矩阵，如利用波动光学模型，并利用像差矩阵生成新的偏移矩阵，从而利用新的偏移矩阵对多视角图像进行数字偏移校正，将像差精准建模至成像系统的频率面之中，去除离焦项影响，从而提高了像差建模的精确度，并且在多角度图像上数字校正光学像差，无需硬件改变，从而光学系统紧凑简洁，不容易受到系统标定误差的影响，更适合长时程成像。

综上，本申请实施例通过偏移量拟合像差相位，使用波动光学模型，将偏移矩阵M进行二维积分，从而得到像差矩阵P，并利用像差矩阵P生成新的像差矩阵P’，进而，将得到新的偏移矩阵M’，其中，新的偏移矩阵M’的数字尺寸为Nnum×Nnum×2，使用新的偏移矩阵M’对多视角图像进行数字偏移校正，进而得到像差校正后的高分辨率二维图像，有效的提升元成像光学系统的成像性能。

其中，在本申请的一个实施例中，利用像差矩阵生成新的偏移矩阵，包括：将像差矩阵进行泽尼克多项式拟合，并去除泽尼克离焦项，得到新的像差矩阵；基于新的像差矩阵，通过二维差分得到新的偏移矩阵。

在部分实施例中，本申请实施例使用波动光学模型，通过偏移量拟合像差相位，将偏移矩阵M进行二维积分，从而得到像差矩阵P，进一步地，将像差矩阵P进行泽尼克多项式拟合，去除泽尼克离焦项，得到不包含聚焦作用的新的像差矩阵P’，并将新的像差矩阵P’进行二维差分，重新得到新的偏移矩阵M’，其中，新的偏移矩阵M’的数字尺寸为Nnum×Nnum×2。

如图2所示，以一个具体实施例对本申请实施例的工作原理进行详细赘述。

步骤S201：建立具有四维采集能力的元成像光学装置，同时采集多视角图像。

步骤S202：将元成像光学系统采集到的多视角图像进行内容自适应区域分割，分别进行后续处理。

其中，分割过程取决于样本本身的属性，若视野内像差全局均一，可不进行分割。

步骤S203：通过相关法或光流法对多视角进行偏移估计，计算不同视角图像之间的二维偏移量关系，得到偏移矩阵M。

其中，偏移矩阵M的数字尺寸为Nnum×Nnum×2，Nnum代表一个维度的角度数量，2代表水平和竖直两个维度。

步骤S204：使用波动光学模型，通过偏移量拟合像差相位，将偏移矩阵M进行二维积分，得到像差矩阵P。

进一步地，将像差矩阵P进行泽尼克多项式拟合，去除泽尼克离焦项，得到不包含聚焦作用的像差矩阵P’。

进而，将像差矩阵P’进行二维差分，重新得到新的偏移矩阵M’，其中，新的偏移矩阵M’的数字尺寸为Nnum×Nnum×2。

步骤S205：使用新的偏移矩阵M’，对图像进行数字偏移校正，得到像差校正后的多视角图像。

步骤S206：使用孔径合成算法，得到高分辨二维融合图像。

步骤S207：对高分辨二维图像进行后续重建处理或计算分析。

根据本申请实施例提出的元成像光学成像的数字像差校正方法，通过计算多视角图像中不同视角图像的二维偏移量关系，从而得到偏移矩阵，并通过偏移量拟合像差相位将偏移矩阵二维积分，得到像差矩阵，进而生成新的偏移矩阵，且利用新的偏移矩阵对多视角图像进行数字偏移校正，无需硬件改变，不影响成像速度，从而不容易受到系统标定误差的影响，由此得到像差校正后的高分辨率二维图像，可以快速的在高像差场景下完成校正，且校正精度较高，有效的提升了元成像光学系统的成像性能。

其次参照附图描述根据本申请实施例提出的元成像光学成像的数字像差校正装置。

图3是本申请实施例的元成像光学成像的数字像差校正装置的方框示意图。

如图3所示，该元成像光学成像的数字像差校正装置10包括：第一获取模块100、第一计算模块200、第二计算模块300和校正模块400。

具体地，第一获取模块100，用于获取元成像光学系统采集的多视角图像。

第一计算模块200，用于计算多视角图像中不同视角图像的二维偏移量关系，并根据二维偏移量关系得到偏移矩阵。

第二计算模块300，用于基于偏移矩阵，通过二维积分得到像差矩阵。

校正模块400，利用像差矩阵生成新的偏移矩阵，且利用新的偏移矩阵对多视角图像进行数字偏移校正，使用孔径合成算法得到去除像差后的高分辨二维图像。

可选地，在本申请的一个实施例中，本申请实施例的装置10还包括：分割模块。

其中，分割模块，用于在获取元成像光学系统采集的多视角图像之后，利用预设内容自适应区域分割策略分割多视角图像。

可选地，在本申请的一个实施例中，本申请实施例的装置10还包括：第二获取模块和匹配模块。

其中，第二获取模块，用于在利用预设内容自适应区域分割策略分割多视角图像之前，获取样本的实际属性。

匹配模块，用于在利用预设内容自适应区域分割策略分割多视角图像之前，根据实际属性匹配预设内容自适应区域分割策略。

可选地，在本申请的一个实施例中，本申请实施例的装置10还包括：检测模块和处理模块。

其中，检测模块，用于在分割多视角图像之前，检测多视角图像的视野内像差是否满足全局均一条件。

处理模块，用于在分割多视角图像之前，在检测到满足全局均一条件时，不分割多视角图像。

可选地，在本申请的一个实施例中，校正模块300包括：拟合单元和校正单元。

其中，拟合单元，用于将像差矩阵进行泽尼克多项式拟合，并去除泽尼克离焦项，得到新的像差矩阵。

校正单元，用于基于新的像差矩阵，通过二维差分得到新的偏移矩阵。

需要说明的是，前述对元成像光学成像的数字像差校正方法实施例的解释说明也适用于该实施例的元成像光学成像的数字像差校正装置，此处不再赘述。

根据本申请实施例提出的元成像光学成像的数字像差校正装置，通过计算多视角图像中不同视角图像的二维偏移量关系，从而得到偏移矩阵，并通过偏移量拟合像差相位将偏移矩阵二维积分，得到像差矩阵，进而生成新的偏移矩阵，且利用新的偏移矩阵对多视角图像进行数字偏移校正，无需硬件改变，不影响成像速度，从而不容易受到系统标定误差的影响，由此得到像差校正后的高分辨二维图像，可以快速的在高像差场景下完成校正，且校正精度较高，有效的提升了元成像光学系统的成像性能。

图4为本申请实施例提供的电子设备的结构示意图。该电子设备可以包括：

存储器401、处理器402及存储在存储器401上并可在处理器402上运行的计算机程序。

处理器402执行程序时实现上述实施例中提供的元成像光学成像的数字像差校正方法。

进一步地，电子设备还包括：

通信接口403，用于存储器401和处理器402之间的通信。

存储器401，用于存放可在处理器402上运行的计算机程序。

存储器401可能包含高速RAM存储器，也可能还包括非易失性存储器(non-volatile memory)，例如至少一个磁盘存储器。

如果存储器401、处理器402和通信接口403独立实现，则通信接口403、存储器401和处理器402可以通过总线相互连接并完成相互间的通信。总线可以是工业标准体系结构(Industry Standard Architecture，简称为ISA)总线、外部设备互连(PeripheralComponent，简称为PCI)总线或扩展工业标准体系结构(Extended Industry StandardArchitecture，简称为EISA)总线等。总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图4中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。

可选地，在具体实现上，如果存储器401、处理器402及通信接口403，集成在一块芯片上实现，则存储器401、处理器402及通信接口403可以通过内部接口完成相互间的通信。

处理器402可能是一个中央处理器(Central Processing Unit，简称为CPU)，或者是特定集成电路(Application Specific Integrated Circuit，简称为ASIC)，或者是被配置成实施本申请实施例的一个或多个集成电路。

本实施例还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如上的元成像光学成像的数字像差校正方法。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或N个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“N个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更N个用于实现定制逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本申请的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本申请的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或N个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。

应当理解，本申请的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，N个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。如，如果用硬件来实现和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

此外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。

上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (12)

1.一种元成像光学成像的数字像差校正方法，其特征在于，包括以下步骤：

获取元成像光学系统采集的多视角图像；

计算多视角图像中不同视角图像的二维偏移量关系，并根据所述二维偏移量关系得到偏移矩阵；以及

基于所述偏移矩阵，通过二维积分得到像差矩阵；

利用所述像差矩阵生成新的偏移矩阵，且利用所述新的偏移矩阵对所述多视角图像进行数字偏移校正，使用孔径合成算法得到去除像差后的高分辨二维图像。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在获取所述元成像光学系统采集的多视角图像之后，还包括：

利用预设内容自适应区域分割策略分割所述多视角图像。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在利用所述预设内容自适应区域分割策略分割所述多视角图像之前，还包括：

获取样本的实际属性；

根据所述实际属性匹配所述预设内容自适应区域分割策略。

4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，在分割所述多视角图像之前，还包括：

检测所述多视角图像的视野内像差是否满足全局均一条件；

在检测到满足所述全局均一条件时，不分割所述多视角图像。

5.根据权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，所述利用所述像差矩阵生成新的偏移矩阵，包括：

将所述像差矩阵进行泽尼克多项式拟合，并去除泽尼克离焦项，得到新的像差矩阵；

基于所述新的像差矩阵，通过二维差分得到所述新的偏移矩阵。

6.一种元成像光学成像的数字像差校正装置，其特征在于，包括：

第一获取模块，用于获取元成像光学系统采集的多视角图像；

第一计算模块，用于计算多视角图像中不同视角图像的二维偏移量关系，并根据所述二维偏移量关系得到偏移矩阵；以及

第二计算模块，用于基于所述偏移矩阵，通过二维积分得到像差矩阵；

校正模块，利用所述像差矩阵生成新的偏移矩阵，且利用所述新的偏移矩阵对所述多视角图像进行数字偏移校正，使用孔径合成算法得到去除像差后的高分辨二维图像。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，还包括：

分割模块，用于在获取所述元成像光学系统采集的多视角图像之后，利用预设内容自适应区域分割策略分割所述多视角图像。

8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，还包括：

第二获取模块，用于在利用所述预设内容自适应区域分割策略分割所述多视角图像之前，获取样本的实际属性；

匹配模块，用于在利用所述预设内容自适应区域分割策略分割所述多视角图像之前，根据所述实际属性匹配所述预设内容自适应区域分割策略。

9.根据权利要求7或8所述的装置，其特征在于，还包括：

检测模块，用于在分割所述多视角图像之前，检测所述多视角图像的视野内像差是否满足全局均一条件；

处理模块，用于在分割所述多视角图像之前，在检测到满足所述全局均一条件时，不分割所述多视角图像。

10.根据权利要求6-9任一项所述的装置，其特征在于，所述校正模块包括：

拟合单元，用于将所述像差矩阵进行泽尼克多项式拟合，并去除泽尼克离焦项，得到新的像差矩阵；

校正单元，用于基于所述新的像差矩阵，通过二维差分得到所述新的偏移矩阵。

11.一种电子设备，其特征在于，包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序，以实现如权利要求1-5任一项所述的元成像光学成像的数字像差校正方法。

12.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行，以用于实现如权利要求1-5任一项所述的元成像光学成像的数字像差校正方法。