制品中包括楔光学器件和非球面反射镜两者，嵌入式光圈可有可无。在其他实施例中，使用一族非球面设计作为实施例是可能的，包括圆锥表面。
[0067]在一个实施例中，非球面反射镜的形状可被优化来产生对经成像的光的指向以及成像系统的分辨能力的最优控制。图4描绘了使用包括已被分区并倾斜的抛物面反射镜的楔成像器测试设置(400)捕捉的一组实际图片。输入测试图案402( “123456789ABCDEF”)被成像一一所得的等分A输出(404a)和等分B输出(404b)被捕捉。利用图像“拼接”算法(例如基于先前建模和/或构造的等值线绘图)，所产生的图像406是从等分A和等分B输出被拼接在一起的。
[0068]图5描绘了用如图4所示的楔成像器测试设置捕捉的另一组实际图像。如可被看到的那样，等分A图像502a和等分B图像502b如先前所述那样失真。采用适当的图像处理(例如拼接)，就可能通过将各区“拼接”在一起来在成像表面处恢复物体的原始图像(如504中所描绘的)。
[0069]图像校正的替代实施例
[0070]尽管上述映射可被用来形成图像失真校正以及后续拼接来形成输入面物体FOV的完整图像，校正可进一步通过使用校准型板上图案化的栅格或者棋盘格来被实现也是可能的。在一个实施例中，具有带不同特征、点、或图标的矩形网格图案的校准板可被使用，这些不同特征、点或图标代表矩形网格内的每个离散网格位置。在这种情况下，这些特征可从每个等分的失真的视觉图像来被确定，并且输入面处的位置的知识可被用来形成映射以去除图像失真。
[0071]在另一场景中，可使用两个不同的校准板。一个可具有带型图案，该带型图案几乎匹配跨楔输入面的理想弧形，但有白色的(图像中的明场)2带宽度弧形，它相比于2带宽度的黑带(图像中的暗场)在宽度上过大。该第一个板在制造容差内被放置在预先确定的xy放置点，以便仅对第一等分内的每隔一个带进行成像，从而然后使用带的轮廓来形成用于每个带区间的失真校正的映射。几乎互补的板(切换白色和黑色，仍然具有稍微加宽的白色相邻带(每个2带宽度))可被使用来捕捉相对的等分中的互补的带。
[0072]应理解到，根据设计可捕捉各种其他形状的输入面区域，包括正方形、三角形、菱形或者矩形。例如，可带有较少的侧向失真来捕捉狭窄且深的矩形区域，因为捕获区域的宽度减少了。这样的实施例可利用沿厚端边缘的视觉系统阵列。在紧靠查看原点的楔面位置处进行横向查看的困难性可通过例如角度查看而在某些情况下被降低。然而，视觉系统阵列可提供合适的结果是可能的，只要系统允许拼接每个区域的每个最终完整图像。
[0073]上文所描述的包括本创新的示例。当然，不可能出于描述所要求保护的主题的目的而描述组件或方法的每个可能的组合，但是，本领域技术人员可以认识到，本创新的许多进一步的组合和置换都是可能的。因此，所要求保护的主题旨在包含落在所附权利要求书的精神和范围内的所有这样的更改、修改和变化。
[0074]具体来说且对于由上述组件、设备、电路、系统等等执行的各种功能，除非另外指明，否则用于描述这些组件的术语(包括对“装置”的引用)旨在对应于执行所描述的执行此处在所要求保护的主题的所例示的示例性方面中的功能的组件的指定功能(例如，功能上等效)的任何组件，即使这些组件在结构上不等效于所公开的结构。关于这一点，还应认识到，本创新包括具有用于执行所要求保护的主题的各种方法的动作和/或事件的计算机可执行指令的系统以及计算机可读介质。
[0075]另外，尽管可能已经相对于若干实现中的仅一个实现公开了本创新的一个特定特征，但是这一特征可以如可对任何给定或特定应用所希望且有利的那样与其它实现的一个或多个其它特征相组合。此外，就在详细描述或权利要求书中使用的术语“包括”和“含有”及其变体而言，这些术语旨在以与术语“包含”相似的方式为包含性的。
【主权项】
1.一种楔成像器，所述楔成像器包括: 楔，所述楔包括能传导光的材料；所述楔进一步包括第一基本平坦表面和第二基本平坦表面，所述第二基本平坦表面进一步包括反射表面； 所述第一基本平坦表面和所述第二第一基本平坦表面被布置成使得进入所述第一基本平坦表面的光能沿所述楔向下引导到第一端； 光学系统，所述光学系统被布置在所述第一端并能接受向下引导到所述第一端的所述光以及在所述光单次通过所述楔之后对所述光进行成像。2.如权利要求1所述的楔成像器，其特征在于，进入所述第一基本平坦表面且沿所述楔被向下引导的光在进入所述光学系统时至少包括第一等分和第二等分。3.如权利要求1所述的楔成像器，其特征在于，所述楔成像器还包括: 转向膜，所述转向膜被布置在所述第一基本平坦表面之上。4.如权利要求1所述的楔成像器，其特征在于，所述光学系统还包括: 出射棱镜； 至少一个中继透镜； 至少一个反射镜；以及 至少一个图像传感器。5.如权利要求1所述的楔成像器，其特征在于，所述楔成像器还包括: 处理器，所述处理器能接收来自至少一个图像传感器的图像数据；以及 其中，进一步所述处理器包括计算机存储，所述计算机存储包括指令，当被所述处理器读取时所述指令致使所述处理器执行能够基于进入所述楔成像器的光来基本重构所述图像的图像处理。6.一种用于对来自楔成像器的光数据进行图像处理的方法，所述楔成像器包括:楔、第一图像传感器和第二图像传感器，所述方法包括: 输入来自第一图像传感器的图像数据，所述第一图像传感器捕捉来自由楔成像器传导的光的第一等分的多个带的图像数据，所述楔成像器包括第一基本平坦表面和第二基本平坦表面； 输入来自第二图像传感器的图像数据，所述第二图像传感器捕捉来自由所述楔成像器传导的光的第二等分的多个带的图像数据； 根据与来自所述第一等分和所述第二等分的每个带相关联的一弧形区间来映射每个所述带以形成多个无失真的弧形区间，每个无失真的弧形区间与所述带之一相关联；以及将所述无失真的弧形区间中的每一个的图像拼接在一起以形成在所述第一基本平坦表面输入的图像。7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，映射每个所述带进一步包括: 将跨所述第一基本平坦表面的χ-y位置处输入的图像基本映射到楔布局角度β ;以及 将所述楔布局角度β转换成所得的弧形成像表面的挠度高度。8.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括: 构造等值线绘图，所述等值线绘图将来自所述第一基本平坦表面的所述xy位置和ζ位置处的图像数据映射到图像数据的所述带；。 根据所述等值线绘图映射所述图像数据的所述带，以基本对输入到所述第一基本平坦表面的所述光进行成像。9.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括: 沿光学系统将来自沿所述第一基本平坦表面的χ-y位置的图像数据映射到所述第一图像传感器的平面和所述第二图像传感器的平面。10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述沿光学系统将来自沿所述第一基本平坦表面的χ-y位置的图像数据映射到所述第一图像传感器的平面和所述第二图像传感器的平面进一步包括: 将来自非球面反射镜的图像数据映射到所述第一图像传感器的平面和所述第二图像传感器的平面，所述光学系统进一步包括所述非球面反射镜。
【专利摘要】揭示了一种楔成像器和用楔成像器成像的技术。在一个实施例中，楔成像包括：包括相对的基本平坦的面的简单楔；捕捉输入到楔中的光的多相机和/或光学系统——输入到楔中的光然后被分割成图像内容的至少两个等分。在另一实施例中，揭示了校正每一个等分图像内容的失真以及将两个等分合并或‘拼接’在一起以形成垫片楔的物体输入表面的单个图像。在另一实施例中，为了限制极高FOV(视野)要求，可沿楔的单端使用双图像传感器和成像光学器件的阵列来捕捉多个侧面相邻的窄子区间。
【IPC分类】F21V8/00
【公开号】CN105008797
【申请号】CN201480009122
【发明人】K·鲍威尔
【申请人】微软公司
【公开日】2015年10月28日
【申请日】2014年2月13日
【公告号】EP2956712A1, US20140232692, WO2014127074A1