Yingsi Qin Aswin C. Sankaranarayanan Matthew O'Toole

摘要

一个镜头只能将某一平面清晰聚焦在平面传感器上；因此，场景中位于该聚焦平面之外的部分将呈现模糊状态。我们能否打破这一传统限制，实现一种能够任意调节景深的“镜头”？本文研究了这种具备空间选择性聚焦能力的计算镜头的设计与实现。我们的设计采用Lohmann镜头与纯相位空间光调制器相结合的光学结构，使得图像传感器上的每个像素均可独立聚焦于不同的深度。我们还将经典的自动对焦技术拓展至空间可变场景，通过迭代地利用对比度与视差线索估计深度图，使相机能够逐步调整其景深以匹配场景的实际深度分布。由于能够通过光学方式实现全场景清晰聚焦，该技术在两个关键方面超越了以往工作：一是能够同时将整个场景的所有部分清晰聚焦，二是能够在保持最高空间分辨率的前提下实现这一目标。