專利名稱：：一種多聚焦圖像文件格式及生成裝置及圖像文件處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種多聚焦圖像文件格式及生成裝置及圖像文件處理方法。
背景技術(shù)：
：圖像文件格式是記錄和存儲(chǔ)影像信息的格式，對(duì)數(shù)字圖像進(jìn)行存儲(chǔ)、處理、傳播，必須采用一定的圖像格式，也就是把圖像的像素按照一定的方式進(jìn)行組織和存儲(chǔ)，把圖像數(shù)據(jù)存儲(chǔ)成文件就得到圖像文件。圖像文件格式?jīng)Q定了應(yīng)該在文件中存放何種類型的信息，文件如何與各種應(yīng)用軟件兼容，文件如何與其它文件交換數(shù)據(jù)。目前圖片圖像格式有BMP(Bitmap)格式、TIFF(TagImageFileFormat)格式(TIFF格式可加入作者、版權(quán)、備注以及自定義信息)、GIF(GraphicInterehangeFormat)格式(一種LZw壓縮格式)、JPEG格式(JointPhotographicExpertsGroup,聯(lián)合圖片專家組)、、PDF(PortableDocumentFormat)格式、PNG格式等。目前視頻圖像格式有微軟視頻wmv、asf、asx；RealPlayerrm>rmvb；MPEG視頻:mpg、mpeg、mpe;手機(jī)視頻3gp;Apple視頻mov;Sony視頻:mp4、m4v;其他常見視頻av1、dat、mkv、flv、vob等。視頻文件是一種容器封裝格式，即一個(gè)容器里面包裹著不同的軌道，使用的容器的格式關(guān)系到視頻檔的可擴(kuò)展性。上述圖片圖像及視頻圖像文件是二維圖像像素集合，即某一聚焦平面的所有圖像像素集合，由于物體遠(yuǎn)近距離不同(物距不同)，所以像距也不同，通過光學(xué)聚焦后的圖像平面有清晰的部分(聚焦點(diǎn))，有模糊的部分(非聚焦點(diǎn))，二維圖像記錄方式不能將遠(yuǎn)近不同的所有物體的成像聚焦點(diǎn)記錄下來。目前三維圖像記錄方式有STL、DXF、IGS、PLY、obj、3ds等格式的圖形文件作為數(shù)據(jù)交換接口，對(duì)圖形進(jìn)行交互式立體顯示，如IGS是一種通用的三維圖紙交流格式，用于solidedge、Pro/E等數(shù)控加工，這類圖像文件格式的像素點(diǎn)是三維坐標(biāo)格式，而且每個(gè)像素點(diǎn)是精確的物體三維坐標(biāo)，即用三維坐標(biāo)描述物體，本發(fā)明提出的圖像格式是用三維坐標(biāo)描述光學(xué)聚焦平面所有的圖像像素，這些圖像像素有清晰的聚焦點(diǎn)，也有模糊的非聚焦點(diǎn)，和現(xiàn)有的三維建模圖像格式有區(qū)別。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所述圖像包括圖片圖像及視頻圖像。本發(fā)明一種多聚焦圖像文件格式即文件編碼方法或文件編碼格式。圖片圖像文件一般包含文件頭結(jié)構(gòu)(FILEHEADER)、信息頭結(jié)構(gòu)(INFOHEADER)Ji圖顏色表(RGBQUAD)、位圖像素?cái)?shù)據(jù)，其中文件頭結(jié)構(gòu)、信息頭結(jié)構(gòu)定義文件的屬性特征即信息項(xiàng)，位圖顏色表、位圖像素?cái)?shù)據(jù)是儲(chǔ)存圖像的邏輯位置。視頻圖像文件由文件頭、索引塊和數(shù)據(jù)塊組成，其中數(shù)據(jù)塊包含實(shí)際數(shù)據(jù)流，即圖像和聲音序列數(shù)據(jù)，索引塊包括數(shù)據(jù)塊列表和它們?cè)谖募械奈恢?，以提供文件?nèi)數(shù)據(jù)隨機(jī)存取能力，文件頭包括文件的通用信息，定義數(shù)據(jù)格式，所用的壓縮算法等參數(shù)，由數(shù)據(jù)流生成視頻圖像文件的幀圖像。一種多聚焦圖像文件格式，其特征是圖像文件由至少兩個(gè)不同像距的圖像構(gòu)成。一種多聚焦圖像文件格式，其特征是圖像文件由至少兩個(gè)不同像距的圖像構(gòu)成，所述圖像像距值記錄在所述圖像文件中。一種多聚焦圖像文件格式，其特征是圖像文件由至少兩個(gè)不同像距的圖像構(gòu)成，所述圖像之間的像間距值記錄在所述圖像文件中。一種多聚焦圖像文件格式，其特征是圖像文件由至少兩個(gè)不同像距的圖像構(gòu)成，所述圖像像距或像間距值記錄在所述圖像文件中。所述一種多聚焦圖像文件格式，其特征是圖像文件中包含焦距數(shù)值。所述一種多聚焦圖像文件格式，其特征是圖像文件中包含清晰度值摘要或索引。所述一種多聚焦圖像文件格式，其特征是圖像文件中包含分區(qū)坐標(biāo)及像距組成的索引列表；或分區(qū)坐標(biāo)及像距標(biāo)簽組成的索引列表。一種多聚焦圖像文件格式，其特征是圖像文件由至少兩個(gè)不同像距的圖像構(gòu)成，所述圖像的圖像像素點(diǎn)坐標(biāo)由三維坐標(biāo)描述即X、1、Z，其中X、y描述圖像的像素點(diǎn)在像距聚焦面的位置，z描述像素點(diǎn)在x、y決定的平面的法向距參照平面的距離。一種多聚焦圖像視頻文件編碼格式，封裝形式包含視頻軌、音頻軌，其特征是封裝形式中包含多個(gè)視頻軌，每個(gè)視頻軌有其像距標(biāo)簽或像間距標(biāo)簽。所述多聚焦圖像視頻文件編碼格式，其特征是封裝形式中還包含圖像清晰度值摘要或索引。一種多聚焦圖像生成裝置，其特征是裝置由一組成像透鏡、至少兩組單聚焦成像組件構(gòu)成，所述單聚焦成像組件包括分光鏡、成像單元，分光鏡將成像透鏡的部分光線分配給所述的成像單元成像。一種多聚焦圖像生成裝置，其特征是裝置由一組成像透鏡、至少兩組前后排列疊加的透明成像單元構(gòu)成，所述透明成像單元負(fù)責(zé)不同像距的圖像成像。一種多聚焦圖像生成裝置，其特征是裝置由成像透鏡、變焦裝置、成像單元組成，所述變焦裝置負(fù)責(zé)成像變焦，變焦裝置同時(shí)負(fù)責(zé)提供相應(yīng)的像距數(shù)值，所述變焦裝置在攝像時(shí)處于往復(fù)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，一個(gè)往復(fù)運(yùn)動(dòng)周期獲得的一組圖像為一個(gè)多聚焦圖像文件。所述一種多聚焦圖像生成裝置，其特征是在攝像時(shí)變焦裝置的運(yùn)動(dòng)是勻速的。所述一種多聚焦圖像生成裝置，其特征是在攝像時(shí)變焦裝置的運(yùn)動(dòng)是震子運(yùn)動(dòng)方式即正弦波方式。所述一種多聚焦圖像生成裝置，其特征是在攝像時(shí)變焦裝置的運(yùn)動(dòng)是步進(jìn)方式。—種多聚焦圖像生成裝置，其特征是裝置由一組成像透鏡、至少兩組前后不遮光排列且不在同一像距平面的線陣感光單元構(gòu)成，所述線陣感光單元通過運(yùn)動(dòng)掃描生成圖像。所述的一種多聚焦圖像生成裝置，其特征是線陣感光單元的運(yùn)動(dòng)掃描方式是單臂旋轉(zhuǎn)掃描、或雙臂旋轉(zhuǎn)掃描、或圓柱狀旋轉(zhuǎn)掃描、或平行掃描。所述的一種多聚焦圖像生成裝置，其特征是線陣感光單元和成像透鏡的光路中設(shè)置柱狀失真矯正透鏡。所述的一種多聚焦圖像生成裝置，其特征是線陣感光單元和成像透鏡之間的距離可調(diào)。所述成像單元或線陣感光單元是(XD或COMS元件。所述的一種多聚焦圖像生成裝置應(yīng)用于照相機(jī)、攝像機(jī)、顯微鏡。一種多聚焦圖像文件處理方法，其步驟是:A、獲取多聚焦圖像文件；B、確定主聚焦面圖像；C、提取相鄰聚焦面圖像；D、將相鄰聚焦面圖像和主聚焦面圖像進(jìn)行清晰度圖像融合處理形成融合圖像I;E、提取另一相鄰聚焦面圖像；F、將另一相鄰聚焦面圖像和融合圖像I進(jìn)行清晰度圖像融合處理形成融合圖像2;G、提取次相鄰聚焦面圖像；H、將次相鄰聚焦面圖像和融合圖像2進(jìn)行清晰度圖像融合處理形成融合圖像3;1、提取另一次相鄰聚焦面圖像；J、將另一次相鄰聚焦面圖像和融合圖像3進(jìn)行清晰度圖像融合處理形成融合圖像4;K、重復(fù)上述圖像融合處理直至形成最終融合圖像。所述一種多聚焦圖像文件處理方法，其特征是步驟Dl還包括如下子步驟a、兩幅圖像進(jìn)行融合處理如有調(diào)整圖像尺寸的步驟，即調(diào)整其中一幅圖像的尺寸后和另一幅圖像尺寸完全吻合山、兩幅圖像進(jìn)行圖像融合處理時(shí)兩幅圖像的像素點(diǎn)是擇一選取，即融合圖像的像素點(diǎn)是兩幅圖像的像素點(diǎn)的擇一選取結(jié)果?；颍紤]到主聚焦面圖像的清晰顯示，其特征是步驟ITK還包括如下子步驟主聚焦面圖像和相鄰聚焦面圖像融合時(shí)擇一選擇主聚焦面圖像中清晰的圖像像素形成融合圖像I;圖像I和另一相鄰聚焦面圖像融合時(shí)擇一選擇圖像I中清晰的圖像像素形成融合圖像2;依次將融合后的圖像和其它聚焦面圖像進(jìn)行融合時(shí)擇一選擇融合后的圖像中清晰的圖像像素形成最終融合圖像。所述一種多聚焦圖像文件處理方法，其特征是步驟Dl還包括如下子步驟a、兩幅圖像進(jìn)行融合處理前有調(diào)整圖像像素點(diǎn)X、I坐標(biāo)的步驟，即調(diào)整其中一幅圖像的圖像像素點(diǎn)X、y坐標(biāo)和另一幅圖像的圖像像素點(diǎn)X、y坐標(biāo)完全一致；b、兩幅圖像進(jìn)行圖像融合處理時(shí)兩幅圖像的像素點(diǎn)是擇一選取，即融合圖像的像素點(diǎn)是兩幅圖像的像素點(diǎn)的擇一選取結(jié)果?！N多聚焦圖像文件處理方法，其特征是進(jìn)行圖像顯示時(shí)是提取某一像距的圖像進(jìn)行當(dāng)前顯示，顯示控制的觸發(fā)方式至少是如下方式之一控制按鈕觸發(fā)方式、控制按鈕鼠標(biāo)拖動(dòng)觸發(fā)方式、鼠標(biāo)坐標(biāo)觸發(fā)方式、鼠標(biāo)坐標(biāo)及按鍵觸發(fā)方式、觸屏觸發(fā)方式、觸屏觸動(dòng)點(diǎn)坐標(biāo)及觸屏觸發(fā)方式、眼球關(guān)注點(diǎn)觸發(fā)方式。所述提取某一像距的圖像的步驟還包括對(duì)圖像清晰度進(jìn)行判斷的步驟；或檢索查詢清晰度值摘要或索引并確定清晰度值最高的步驟，或確定由分區(qū)坐標(biāo)及像距組成的索引列表中像距的步驟；或確定由分區(qū)坐標(biāo)及像距標(biāo)簽組成的索引列表中像距標(biāo)簽的步驟。一種多聚焦圖像文件處理方法，其步驟是S1、由攝像頭獲取眼球圖像，通過識(shí)別跟蹤軟件判斷眼球的關(guān)注點(diǎn)，并確定關(guān)注點(diǎn)坐標(biāo)；S2、根據(jù)關(guān)注點(diǎn)的坐標(biāo)在多聚焦圖像文件中提取關(guān)注點(diǎn)區(qū)域清晰的圖像進(jìn)行當(dāng)前顯示。進(jìn)一步，步驟S2中還包括根據(jù)眼球關(guān)注點(diǎn)坐標(biāo)在多聚焦圖像清晰度索引或摘要中查找關(guān)注點(diǎn)區(qū)域清晰的對(duì)應(yīng)圖像，即某一像距值的圖像，并將所述對(duì)應(yīng)的圖像作為當(dāng)前圖像在顯示界面顯示。目前圖像融合技術(shù)有中國(guó)專利公告200910104632.1公開了一種利用Fisher分類與小波變換的多聚焦圖像融合方法；中國(guó)專利公告200910147247.5圖像處理設(shè)備、成像設(shè)備、圖像處理方法及程序；中國(guó)專利公告201010527509.3一種基于小波變換和領(lǐng)域特征的多聚焦圖像融合方法；中國(guó)專利公告200710064739.9一種圖像合成方法及裝置；中國(guó)專利公告200810017326.X基于成像機(jī)理與非采樣Contourlet變換多聚焦圖像融合方法。本發(fā)明的有益效果是通過多聚焦圖像生成裝置可以拍攝遠(yuǎn)近不同物體的所有聚焦面圖像，并生成一種多聚焦圖像文件格式，這樣可以在后期對(duì)圖像文件進(jìn)行處理，比如取出某一物體的聚焦圖像，或?qū)D像進(jìn)行融合處理，生成一種遠(yuǎn)近物體均聚焦的清晰圖像，或者根據(jù)攝像裝置的焦距、物體的像距、聚焦面的像間距計(jì)算物體的距離和物體的相對(duì)距離，或生成物體的立體圖像。采用分光鏡及線陣多聚焦成像堆的實(shí)施方案可以解決拍攝活動(dòng)多聚焦圖像的難題。基于眼球跟蹤裝置瀏覽多聚焦圖像，可以實(shí)現(xiàn)人眼關(guān)注點(diǎn)對(duì)現(xiàn)實(shí)世界的模擬，即多聚焦顯示裝置實(shí)現(xiàn)變焦顯示，形成一種全新的圖像觀看方式，包括圖片和視頻。圖1為透鏡成像聚焦時(shí)像距隨物距變化的關(guān)系圖。圖2為本發(fā)明多聚焦圖像生成裝置采用分光鏡的實(shí)施方案。圖3為本發(fā)明多聚焦圖像生成裝置采用透明成像單元的實(shí)施方案。圖4為圖3中透明成像單元中圖像像素坐標(biāo)描述方式。圖5為本發(fā)明多聚焦圖像生成裝置采用成像單元往復(fù)運(yùn)動(dòng)的實(shí)施方案。圖6為本發(fā)明多聚焦圖像生成裝置采用線陣感光單元布置在契形斜面上并跟隨斜面在X軸方向往復(fù)運(yùn)動(dòng)掃描成像的實(shí)施方案。圖7為本發(fā)明多聚焦圖像生成裝置采用雙臂線陣感光單元旋轉(zhuǎn)掃描成像的實(shí)施方案。圖8為圖7中雙臂線陣感光單元z軸方向的視圖。圖9為圖7中雙臂線陣感光單元z軸方向立體布置圖。圖10為本發(fā)明多聚焦圖像生成裝置采用單臂線陣感光單元旋轉(zhuǎn)掃描成像的實(shí)施方案。圖11為圖10中單臂線陣感光單元z軸方向的視圖。圖12為圖10中單臂線陣感光單元z軸方向立體布置圖。圖13為本發(fā)明多聚焦圖像生成裝置采用線陣感光單元布置在直徑不同的圓柱結(jié)構(gòu)上旋轉(zhuǎn)掃描成像的實(shí)施方案。圖14為本發(fā)明圖像文件格式屬性表。圖15為本發(fā)明文件格式結(jié)構(gòu)圖。圖16為階梯掃描信號(hào)電壓U、時(shí)間t、z軸位移關(guān)系圖。圖17為本發(fā)明成像單元合成多聚焦圖像文件的步驟圖。圖18為本發(fā)明線陣感光單元生成多聚焦圖像文件的步驟圖。圖19為本發(fā)明圖像融合的一種方法。圖20為本發(fā)明提供的一種圖像瀏覽器或視頻播放器界面圖。圖21為本發(fā)明多聚焦圖像文件生成三維圖像的步驟。圖22為線陣運(yùn)動(dòng)編碼器圖像編碼原理。圖23為空間三維圖像成像原理。圖24為基于人眼關(guān)注點(diǎn)的多聚焦圖像觀看方式原理圖。圖25為多聚焦圖像文件建立清晰度摘要或索引的原理圖。圖26為采用像距標(biāo)簽為標(biāo)識(shí)的一種圖像清晰區(qū)域摘要或索引表。圖27為圖26建立圖像清晰區(qū)域摘要或索引表中像距標(biāo)簽k值的步驟。具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明。圖1為透鏡成像聚焦時(shí)像距隨物距變化的關(guān)系圖。透鏡成像公式(又稱高斯成像公式)形式為l/f=l/u+l/v其中f為焦距，凸正凹負(fù)；u為物距；v為像距，實(shí)正虛負(fù)。公式變換為v=f*u/(u_f),實(shí)像的成像范圍為像距f2f,對(duì)應(yīng)的物距為^2fV對(duì)u求導(dǎo)數(shù)為V’=-f~2*(u-fr(-2)，可以得出越靠近2f的導(dǎo)數(shù)絕對(duì)值越大，即斜率越大，即像距的變化率越大；越靠近f的導(dǎo)數(shù)絕對(duì)值越小，即斜率越小，即像距的變化率越小。圖示說明，要獲取不同物距物體的清晰圖像，靠近2f附近的成像單元要密集布置，靠近f附近的成像單元可以稀疏布置；或關(guān)鍵像距位置密集布置；或成像單元布置在f2f之間某一段形成多聚焦成像堆，成像單元之間的距離可調(diào)，多聚焦成像堆和成像透鏡之間的距離可調(diào)。同時(shí)圖示也說明，根據(jù)需要，只要布置有限數(shù)量的成像單元就可以獲得不同物距物體的清晰圖像。如果在f2f全域布置成像單元，形成全聚焦圖像。如果采用全景鏡頭，如魚眼鏡頭，可以形成全景全聚焦圖像。對(duì)于成像透鏡組，如變焦系統(tǒng)，本發(fā)明所述成像范圍f2f是變焦系統(tǒng)的成像區(qū)域。本發(fā)明光學(xué)成像原理以物體位于⑴2f，成像范圍位于f2f的單透鏡為例說明，對(duì)于物體位于2ff，成像范圍則為2fc，如顯微鏡、電影放映的屏幕，所以本發(fā)明所述成像范圍f2f不再適合，可以用成像區(qū)域來表述，所以本發(fā)明所述成像范圍f2f概念理解為成像區(qū)域，多聚焦成像堆位于成像區(qū)域。所述多聚焦成像堆應(yīng)用于照相機(jī)、攝像機(jī)、顯微鏡。事實(shí)上，照相機(jī)、攝像機(jī)所拍攝的物體一般在遠(yuǎn)大于2f的位置，所以成像區(qū)域一般位于接近f的位置，顯微鏡的成像一般在遠(yuǎn)大于物鏡2f的位置，所以實(shí)際應(yīng)用中是關(guān)鍵像距位置密集布置成像單元，較佳的實(shí)施方案是采用一定像距方向厚度的多聚焦成像堆作為成像單元，應(yīng)用于所需的成像區(qū)域。圖2為本發(fā)明多聚焦圖像生成裝置采用分光鏡的實(shí)施方案。201、202、203、204、205是不同距離的物體，206為成像透鏡，207、210、211、214、215為布置在不同像距的成像單兀,208、209、212、213為分光鏡,分光鏡的作用是透射一部分光，反射一部分光，這樣可以把光線分為兩個(gè)投射方向。這里以選取5個(gè)不同距離的物體為例說明，通過調(diào)節(jié)成像單元的像距，使成像單元207位于物體201的聚焦面，成像單元210位于物體202的聚焦面，成像單元211位于物體203的聚焦面，成像單元214位于物體204的聚焦面，成像單元215位于物體205的聚焦面,分光鏡208負(fù)責(zé)將一部分光線分配給成像單兀207,分光鏡209負(fù)責(zé)將一部分光線分配給成像單元210，分光鏡212負(fù)責(zé)將一部分光線分配給成像單元211，分光鏡213負(fù)責(zé)將一部分光線分配給成像單元214，這樣每個(gè)成像單元均可以獲取各自聚焦面物體的清晰圖像。圖3為本發(fā)明多聚焦圖像生成裝置采用透明成像單元的實(shí)施方案。301、302、303是不同距離的物體，304是成像透鏡，305、306、307為排列疊加在一起的透明成像單元，至少2個(gè)排列疊加在一起的透明成像單元組成三維成像單元，圖中以3個(gè)透明成像單元組成的三維成像單元為例，通過調(diào)節(jié)三維成像單元的像距，透明成像單元305位于物體301的聚焦面，透明成像單元306位于物體302的聚焦面，透明成像單元307位于物體303的聚焦面，這樣在三維成像單元中形成不同距離物體的清晰圖像。進(jìn)一步，所述透明成像單元密集布置，例如透明成像單元之間的距離等于透明成像單元像素的距離，這樣就形成三維成像堆或三維成像單元，在三維成像堆或三維成像單元中，任一像素點(diǎn)都可以通過X，y，z坐標(biāo)描述確定，這樣就可以記錄透鏡成像空間內(nèi)所有的像素點(diǎn)，在圖像重現(xiàn)時(shí)可以截取任一像距平面的圖像進(jìn)行平面顯示，所述截取任一像距平面的圖像表現(xiàn)形式為某一像距的圖像。另外，也可以將所有像素點(diǎn)進(jìn)行空間立體圖顯不O圖4為圖3中透明成像單元中圖像像素坐標(biāo)描述方式。pi是透明成像單元305中的某一像素點(diǎn)，像素點(diǎn)的坐標(biāo)是(xl，yl，zl)，其中xl，yl是圖像像素點(diǎn)在圖像平面的二維坐標(biāo)，所述二維坐標(biāo)是現(xiàn)有圖像文件格式中圖像像素位置的表達(dá)封裝方式，zl是像素點(diǎn)在z軸方向的位置表達(dá)，可以是絕度距離，如Pl像素點(diǎn)距離成像透鏡中心的距離，或距離焦點(diǎn)的距離，也可以是相對(duì)距離，如透明成像單元之間的相對(duì)距離。同理p2是透明成像單元306中的某一像素點(diǎn)，像素點(diǎn)的坐標(biāo)是(x2,y2,z2)，p3是透明成像單元307中的某一像素點(diǎn)，像素點(diǎn)的坐標(biāo)是&3，7343)。透明成像單元排列疊加在一起的距離可以是等距或不等距，如靠近2f的位置布置密集，靠近f位置布置稀疏；或關(guān)鍵像距位置密集布置；或透明成像單元布置在f"2f之間某一段形成多聚焦成像堆，多聚焦成像堆和成像透鏡之間的距離可調(diào)。圖5為本發(fā)明多聚焦圖像生成裝置采用成像單元往復(fù)運(yùn)動(dòng)的實(shí)施方案。401是物體，402是成像透鏡，403是遠(yuǎn)距聚焦位置，即最遠(yuǎn)處物體的聚焦位置，404是近距聚焦位置，即最近處物體的聚焦位置，405是運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置，即攝像伺服裝置。裝置在攝像過程中，由運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)成像單元沿z軸方向往復(fù)運(yùn)動(dòng)，一個(gè)運(yùn)動(dòng)周期形成一個(gè)完整圖像格式包，所述圖像格式包至少包含2個(gè)聚焦面圖像幀。運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)方式有1、直線運(yùn)動(dòng)方式，即成像單元在z軸方向，在f2f之間以勻速來回往復(fù)運(yùn)動(dòng)；2、振子運(yùn)動(dòng)方式，即成像單元在z軸方向，在f2f之間以正弦波震動(dòng)方式來回往復(fù)運(yùn)動(dòng)，振幅為焦距f，震動(dòng)周期為T，則像距V可以表達(dá)為v=0.5*f*sin(2Πt/T),V對(duì)時(shí)間求導(dǎo)為v’=f*(Π/T)*cos(2Πt/T),參數(shù)v及V’用于圖像格式編碼，Π為圓周率；3、步進(jìn)運(yùn)動(dòng)方式，即中途有瞬間靜止的運(yùn)動(dòng)方式，即成像單元在z軸方向，在Γ2·之間來回往復(fù)運(yùn)動(dòng)過程中至少有2個(gè)靜止時(shí)間段，靜止時(shí)間段為一個(gè)圖像幀周期。運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)方式由運(yùn)動(dòng)掃描信號(hào)控制，運(yùn)動(dòng)掃描信號(hào)根據(jù)運(yùn)動(dòng)方式相應(yīng)地分為1、線性掃描信號(hào)，即可以驅(qū)動(dòng)成像單元沿Z軸方向以均勻速度來回往復(fù)運(yùn)動(dòng)；2、正弦波掃描信號(hào)，即可以驅(qū)動(dòng)成像單元沿z軸方向以正弦波震動(dòng)方式來回往復(fù)運(yùn)動(dòng)；3、階梯掃描信號(hào)，即可以驅(qū)動(dòng)成像單元沿z軸方向來回往復(fù)運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過程中至少有2個(gè)靜止時(shí)間段，靜止時(shí)間段為一個(gè)圖像幀周期FT，圖16為階梯掃描信號(hào)電壓U、時(shí)間t、z軸位移關(guān)系圖，zl、z2、z3分別為成像單元在z軸的3個(gè)靜止點(diǎn)，靜止時(shí)間段為FT，即一個(gè)圖像幀周期，3個(gè)靜止點(diǎn)分別對(duì)應(yīng)電壓值ul、u2、u3，即電壓值ul、u2、u3在FT靜止時(shí)間段保持不變。u-z圖可以看出成像單元隨掃描電壓值移動(dòng)，即發(fā)生的位移由電壓值控制。根據(jù)人眼的視覺暫留，一般最低為24Hz，如果選取運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置的掃描頻率為24Hz,即周期約O.04秒，成像單元圖像幀周期必須小于O.04秒，如選取1/500秒，則一個(gè)運(yùn)動(dòng)周期內(nèi)可以容納20幀不同像距的圖像，這樣就可以形成多聚焦活動(dòng)圖像。對(duì)于振子運(yùn)動(dòng)方式，考慮到震動(dòng)物體的固有頻率，實(shí)施時(shí)通過調(diào)節(jié)成像單元的附加質(zhì)量及固定裝置的彈性使固有頻率和驅(qū)動(dòng)掃描信號(hào)頻率一致。所述運(yùn)動(dòng)方式即運(yùn)動(dòng)掃描方式，即成像單元按運(yùn)動(dòng)方式在透鏡成像區(qū)域來回往復(fù)掃描運(yùn)動(dòng)。對(duì)于拍攝一組圖像的照相機(jī)裝置，可以采用拍攝拍攝過程中成像單元僅完成一個(gè)運(yùn)動(dòng)掃描周期，拍攝過程記錄所有圖像像素點(diǎn)的坐標(biāo)(X，y,Z)，形成多聚焦圖像文件。圖6為本發(fā)明多聚焦圖像生成裝置采用線陣感光單元布置在契形斜面上并跟隨斜面在X軸方向往復(fù)運(yùn)動(dòng)掃描成像的實(shí)施方案。601、602、603為不同距離的物體，604為成像透鏡，605為契形斜面，契形斜面605上布置有線陣感光單元，606為線陣感光單元之一，線陣感光單元由點(diǎn)光電芯片組成，目前掃描儀就是采用的這種線陣感光單元掃描成像的，兩個(gè)相鄰線陣感光單元在z軸方向的垂直投影距離為h，h值可以作為像距值參數(shù)，線陣感光單元布置在z軸投影距離f2f之間，可以是等距布置或不等距布置，如靠近2f的位置布置密集，靠近f位置布置稀疏。裝置在攝像時(shí)，契形斜面605在X投影方向來回往復(fù)運(yùn)動(dòng)，這樣不同像距的線陣感光單元通過X方向掃描，獲取不同像距的聚焦面圖像。契形斜面605在X投影方向以勻速來回往復(fù)運(yùn)動(dòng)的方式，或振子運(yùn)動(dòng)方式，即契形斜面605在X投影方向以正弦波震動(dòng)方式來回往復(fù)運(yùn)動(dòng)。所述運(yùn)動(dòng)方式即運(yùn)動(dòng)掃描方式，即線陣感光單元按運(yùn)動(dòng)方式在透鏡成像區(qū)域來回往復(fù)掃描運(yùn)動(dòng)。所述線陣感光單元的掃描運(yùn)動(dòng)為平行掃描，即線陣感光單元在X軸方向的往復(fù)運(yùn)動(dòng)軌跡是相互平行的。線陣感光單兀的構(gòu)造是將感光點(diǎn)光電芯片排列在一直線上，光電芯片一般為(XD或C0MS，同時(shí)，每個(gè)感光點(diǎn)還負(fù)責(zé)像素點(diǎn)的三基色分離，現(xiàn)有技術(shù)有濾光片色分離技術(shù)、三CCD色分離技術(shù)、單CCD色分離掃描技術(shù)。線陣感光單元的感光點(diǎn)獲取的像素點(diǎn)信號(hào)是模擬信號(hào)，所以還有將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)的過程，即A/D轉(zhuǎn)換。線陣感光單元是一種一維圖像傳感器，現(xiàn)有的一維圖像傳感器用于傳統(tǒng)的掃描儀。圖7為本發(fā)明多聚焦圖像生成裝置采用雙臂線陣感光單元旋轉(zhuǎn)掃描成像的實(shí)施方案。701、702、703為不同距離的物體，704為成像透鏡，705、706、707、708、709、710為雙臂線陣感光單元，711為轉(zhuǎn)軸，雙臂線陣感光單元的中心點(diǎn)連接在轉(zhuǎn)軸711上。裝置攝像時(shí)，雙臂線陣感光單元705、706、707、708、709、710隨轉(zhuǎn)軸711轉(zhuǎn)動(dòng)掃描不同像距的聚焦面，生成不同像距聚焦面的圖像。本實(shí)施方案的運(yùn)動(dòng)方式是雙臂線陣感光單元在透鏡成像區(qū)域旋轉(zhuǎn)形成聚焦面的運(yùn)動(dòng)掃描方式。圖8為圖7中雙臂線陣感光單元z軸方向的視圖。雙臂線陣感光單元可以均勻布置也可以不均勻布置?；蜿P(guān)鍵像距位置密集布置?；螂p臂線陣感光單元布置在某一段，雙臂線陣感光單元之間的距離可調(diào)，雙臂線陣感光單元和成像透鏡之間的距離可調(diào)，即雙臂線陣感光單元可以在z軸方向來回移動(dòng)進(jìn)行調(diào)節(jié)。圖9為圖7中雙臂線陣感光單元z軸方向立體布置圖。雙臂線陣感光單元布置在f2f之間，可以是等距布置或不等距布置，如靠近2f的位置布置密集，靠近f位置布置稀疏?；蜿P(guān)鍵像距位置密集布置。或雙臂線陣感光單元布置在某一段形成線陣多聚焦成像堆，雙臂線陣感光單元之間的距離可調(diào)，雙臂線陣感光單元和成像透鏡之間的距離可調(diào)，即線陣多聚焦成像堆可以在z軸方向來回移動(dòng)進(jìn)行調(diào)節(jié)。圖10為本發(fā)明多聚焦圖像生成裝置采用單臂線陣感光單元旋轉(zhuǎn)掃描成像的實(shí)施方案。1001、1002、1003為不同距離的物體，1004為成像透鏡，1005、1006、1007、1008、1009、1010為單臂線陣感光單元，1011為轉(zhuǎn)軸，單臂線陣感光單元的一端連接在轉(zhuǎn)軸1011上。裝置攝像時(shí)，單臂線陣感光單元1005、1006、1007、1008、1009、1010隨轉(zhuǎn)軸1011轉(zhuǎn)動(dòng)掃描不同像距的聚焦面，生成不同像距聚焦面的圖像。本實(shí)施方案的運(yùn)動(dòng)方式是單臂線陣感光單元在透鏡成像區(qū)域旋轉(zhuǎn)形成聚焦面的運(yùn)動(dòng)掃描方式。圖11為圖10中單臂線陣感光單元z軸方向的視圖。單臂線陣感光單元可以均勻布置也可以不均勻布置；或關(guān)鍵像距位置密集布置；或單臂線陣感光單元布置在疒2f某一段形成線陣多聚焦成像堆，單臂線陣感光單元之間的距離可調(diào)，單臂線陣感光單元和成像透鏡之間的距離可調(diào)，即線陣多聚焦成像堆可以在z軸方向來回移動(dòng)進(jìn)行調(diào)節(jié)。圖12為圖10中單臂線陣感光單元z軸方向立體布置圖。單臂線陣感光單元布置在f2f之間，可以是等距布置或不等距布置，如靠近2f的位置布置密集，靠近f位置布置稀疏；或關(guān)鍵像距位置密集布置；或單臂線陣感光單元布置在某一段形成線陣多聚焦成像堆，單臂線陣感光單元之間的距離可調(diào)，單臂線陣感光單元和成像透鏡之間的距離可調(diào)，即線陣多聚焦成像堆可以在z軸方向來回移動(dòng)進(jìn)行調(diào)節(jié)。圖13為本發(fā)明多聚焦圖像生成裝置采用線陣感光單元布置在直徑不同的圓柱結(jié)構(gòu)上旋轉(zhuǎn)掃描成像的實(shí)施方案。1301、1302、1303為線陣感光單元，1304為轉(zhuǎn)軸，1305為柱狀失真矯正透鏡，線陣感光單元布置在不同半徑的圓周上且前后不遮光，布置的徑向距離為f2f之間，通過線陣感光單元在不同半徑的圓周轉(zhuǎn)動(dòng)掃描生成不同像距聚焦面的圖像。本實(shí)施方案的運(yùn)動(dòng)方式是線陣感光單元在透鏡成像區(qū)域柱狀旋轉(zhuǎn)形成聚焦柱面的運(yùn)動(dòng)掃描方式。線陣感光單元在徑向布置的方式可以是徑向等間距布置或徑向不等間距布置，如靠近2f的位置布置密集，靠近f位置布置稀疏?；蚓€陣感光單元在關(guān)鍵像距位置密集布置。或線陣感光單元布置在f2f之間的某一段形成線陣多聚焦成像堆，線陣感光單元徑向間距可調(diào)，轉(zhuǎn)軸和成像透鏡之間的距離可調(diào)，即轉(zhuǎn)軸1304可以在z軸方向來回移動(dòng)調(diào)節(jié)，或者說線陣多聚焦成像堆可以在z軸方向來回移動(dòng)調(diào)節(jié)。事實(shí)上，照相機(jī)、攝像機(jī)所拍攝的物體一般在遠(yuǎn)大于2f的位置，所以成像區(qū)域一般位于接近f的位置，顯微鏡的成像一般在遠(yuǎn)大于物鏡2f的位置，所以實(shí)際應(yīng)用中是關(guān)鍵像距位置密集布置成像單元，較佳的實(shí)施方案是采用一定像距方向厚度的線陣多聚焦成像堆作為成像單元，應(yīng)用于所需的成像區(qū)域。本實(shí)施方案即圓柱狀掃描實(shí)施方案，考慮到圓柱狀掃描會(huì)產(chǎn)生柱狀圖像失真，可以在成像透鏡的光路中設(shè)置柱狀失真矯正透鏡1305來矯正柱狀圖像失真，具體可以設(shè)置在成像透鏡和線陣感光單元之間的光路中。圖14為本發(fā)明圖像文件格式屬性表。傳統(tǒng)圖像文件格式屬性表中有寬度、高度、水平分辨率、垂直分辨率、位深度、幀數(shù)、設(shè)備、焦距、顏色表示、ISO速度、時(shí)間、地址等，圖14例的圖像文件格式中包含數(shù)個(gè)不同聚焦面的圖像，由不同聚焦面圖像封裝而成，除傳統(tǒng)圖像屬性外增加聚焦面間距、像距參數(shù)。聚焦面間距即像間距。所述不同聚焦面的圖像即成像透鏡的成像區(qū)域空間中某一截面圖像。圖14例中，聚焦面間距是等距的，即2mm，聚焦面間距可以是不等距的，如靠近2f的位置布置密集，靠近f位置布置稀疏。或關(guān)鍵像距位置密集布置。另外，聚焦面間距及像距在本發(fā)明多聚焦圖像文件格式中不是必需的，不同像距的圖像可以排列打包到多聚焦圖像文件中，僅用排列序號(hào)區(qū)分不同像距的圖像。另外，對(duì)于多聚焦圖像中不同像距的圖像也可以利用現(xiàn)有的軟件進(jìn)行打包處理，形成一個(gè)由不同像距圖像組成的文件包，所述不同像距圖像根據(jù)像距值大小進(jìn)行排序編號(hào)，所述編號(hào)可以作為不同像距圖像的文件名。圖15為本發(fā)明文件格式結(jié)構(gòu)圖。文件由文件頭、信息頭、像距值、位圖顏色表、位圖像素?cái)?shù)據(jù)組成，文件中封裝數(shù)個(gè)不同聚焦面的圖像，分別為11，像距值可以是絕對(duì)像距值，也可以是相鄰聚焦面的間距，信息頭中還可以包含焦距值。另外，像距值及像間距在本發(fā)明多聚焦圖像文件格式中不是必需的，不同像距的圖像可以排列打包到多聚焦圖像文件中，僅用排列序號(hào)區(qū)分不同像距的圖像。進(jìn)一步，所述信息頭中增加多聚焦圖像中圖像清晰度值摘要或索引?；蛩鲂畔㈩^中包含分區(qū)坐標(biāo)及像距組成的索引列表；或分區(qū)坐標(biāo)及像距標(biāo)簽組成的索引列表。另外，對(duì)于多聚焦圖像中不同像距的圖像也可以利用現(xiàn)有的軟件進(jìn)行打包處理，形成一個(gè)由不同像距圖像組成的文件包，所述不同像距圖像根據(jù)像距值大小進(jìn)行排序編號(hào)，所述編號(hào)寫入各自對(duì)應(yīng)的圖像文件的文件頭或信息頭。圖17為本發(fā)明成像單元合成多聚焦圖像文件的步驟圖。成像單元獲取的圖像文件由像距編碼器進(jìn)行編碼處理，生成多聚焦圖像文件，像距編碼器的編碼參數(shù)來自像距數(shù)據(jù)，像距數(shù)據(jù)可以是絕對(duì)像距，或相對(duì)像距如成像單元之間的相對(duì)距離。另外，像距數(shù)值在本發(fā)明多聚焦圖像文件格式中不是必需的，不同像距的圖像可以排序打包到多聚焦圖像文件中，僅用排列序號(hào)區(qū)分不同像距的圖像。當(dāng)然，不排除用現(xiàn)有的軟件對(duì)不同像距的圖像進(jìn)行排序打包。對(duì)于圖2本發(fā)明多聚焦圖像生成裝置采用分光鏡的實(shí)施方案及圖3本發(fā)明多聚焦圖像生成裝置采用透明成像單元的實(shí)施方案。這兩個(gè)實(shí)施方案的成像單元間隔距離是預(yù)定的或確定的，即像距數(shù)據(jù)是確定值，提取像距數(shù)據(jù)確定值通過像距編碼器寫入封裝文件形成多聚焦圖像文件格式。對(duì)于圖5本發(fā)明多聚焦圖像生成裝置采用成像單元往復(fù)運(yùn)動(dòng)的實(shí)施方案。這個(gè)方案的像距數(shù)值由運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置確定，運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)方式由運(yùn)動(dòng)掃描信號(hào)控制，運(yùn)動(dòng)掃描信號(hào)根據(jù)運(yùn)動(dòng)方式相應(yīng)地分為1、線性掃描信號(hào)，即可以驅(qū)動(dòng)成像單元沿z軸方向以均勻速度來回往復(fù)運(yùn)動(dòng)，像距的位置可以表達(dá)為v=P*(U/T)*t，V為即時(shí)像距，β為固定系數(shù)，U為掃描電壓峰值，T為掃描周期，t為某一時(shí)刻時(shí)間；2、正弦波掃描信號(hào)，即可以驅(qū)動(dòng)成像單元沿z軸方向以正弦波震動(dòng)方式來回往復(fù)運(yùn)動(dòng)，像距的位置可以表達(dá)為v=0.5*f*sin(2Πt/T)，V為即時(shí)像距，振幅為焦距f，震動(dòng)周期為T，t為某一時(shí)刻時(shí)間；3、階梯掃描信號(hào)，即可以驅(qū)動(dòng)成像單元沿z軸方向來回往復(fù)運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過程中至少有2個(gè)靜止時(shí)間段，靜止時(shí)間段為一個(gè)圖像幀周期FT，圖16為階梯掃描信號(hào)電壓U、時(shí)間t、z軸位移關(guān)系圖，zl、z2、z3分別為成像單元在z軸的3個(gè)靜止點(diǎn)，靜止時(shí)間段為FT，即一個(gè)圖像幀周期，3個(gè)靜止點(diǎn)分別對(duì)應(yīng)電壓值ul、u2、u3，即電壓值ul、u2、u3在FT靜止時(shí)間段保持不變，u-z圖可以看出成像單元隨掃描電壓值移動(dòng)，即發(fā)生的位移由電壓值控制。所述線性掃描信號(hào)、或正弦波掃描信號(hào)、或階梯掃描信號(hào)通過模數(shù)計(jì)算(A/D轉(zhuǎn)換)生成像距值，像距值或像間距值通過像距編碼器寫入封裝文件形成多聚焦圖像文件格式。多聚焦圖像文件生成步驟為1、獲取至少兩個(gè)成像單元的圖像文件；2、獲取像距值或像間距值；3、將像距值或像間距值寫入封裝文件即多聚焦圖像文件，或多聚焦圖像編碼格式文件。多聚焦視頻圖像文件生成步驟為1、獲取至少兩個(gè)成像單元的視頻圖像文件；2、獲取所述視頻圖像文件的像距或像間距；3、將像距值或像間距值寫入封裝文件，像距值或像間距值是視頻圖像文件的標(biāo)簽。圖18為本發(fā)明線陣感光單元生成多聚焦圖像文件的步驟圖。1、線陣感光單元運(yùn)動(dòng)掃描生成相應(yīng)圖像像素點(diǎn)，圖像像素即亮度值及顏色值；2、由線陣運(yùn)動(dòng)編碼器標(biāo)定線陣感光單元掃描生成的圖像像素點(diǎn)的坐標(biāo)；3、由圖像像素點(diǎn)及其坐標(biāo)生成線陣幀圖像；4、通過像距編碼器將線陣感光單元的間距值或像距值寫入封裝文件形成多聚焦圖像文件格式。另外，像距數(shù)值在本發(fā)明多聚焦圖像文件格式中不是必需的，不同像距的圖像可以排列打包到多聚焦圖像文件中，僅用排列序號(hào)區(qū)分不同像距的圖像。當(dāng)然，不排除用現(xiàn)有的軟件對(duì)不同像距的圖像進(jìn)行排序打包。線陣運(yùn)動(dòng)編碼器的功能是對(duì)線陣感光單元獲取的像素點(diǎn)的坐標(biāo)進(jìn)行標(biāo)定排序，形成圖像數(shù)據(jù)，即線陣感光單元的各點(diǎn)在起始點(diǎn)到終止點(diǎn)掃描獲取的圖像像素點(diǎn)的像素值和對(duì)應(yīng)坐標(biāo)映射的數(shù)據(jù)。對(duì)于圖6本發(fā)明多聚焦圖像生成裝置采用線陣感光單元布置在契形斜面上并跟隨斜面在X軸方向往復(fù)運(yùn)動(dòng)掃描成像的實(shí)施方案。線陣運(yùn)動(dòng)編碼器是直線掃描運(yùn)動(dòng)編碼器，由直線線陣運(yùn)動(dòng)編碼器標(biāo)定線陣單元掃描生成的圖像像素坐標(biāo)。例如某一線陣感光單元上的某一像素點(diǎn)P,坐標(biāo)表達(dá)為(X，y,z),y由P點(diǎn)的物理位置決定，Z由線陣感光單元在z軸方向的位置決定，X可以描述為x=A*(t/T),A為契形斜面在X軸方向的最大運(yùn)動(dòng)位移(有正負(fù)值，表示運(yùn)動(dòng)方向)，T為往復(fù)運(yùn)動(dòng)周期，t為某一時(shí)刻時(shí)間。對(duì)于圖7本發(fā)明多聚焦圖像生成裝置采用雙臂線陣感光單元旋轉(zhuǎn)掃描成像的實(shí)施方案及圖10本發(fā)明多聚焦圖像生成裝置采用單臂線陣感光單元旋轉(zhuǎn)掃描成像的實(shí)施方案。線陣運(yùn)動(dòng)編碼器是旋轉(zhuǎn)掃描運(yùn)動(dòng)編碼器，由旋轉(zhuǎn)線陣運(yùn)動(dòng)編碼器標(biāo)定線陣單元掃描生成的圖像像素坐標(biāo)。例如某一線陣感光單元上的某一像素點(diǎn)P，極坐標(biāo)表達(dá)為(r，CU，z),r為p點(diǎn)到轉(zhuǎn)軸中心的徑向距離，ω為旋轉(zhuǎn)角速度，ζ由線陣感光單元在ζ軸方向的位置決定，t為某一時(shí)刻時(shí)間。對(duì)于圖13本發(fā)明多聚焦圖像生成裝置采用線陣感光單元布置在直徑不同的圓筒上旋轉(zhuǎn)掃描成像的實(shí)施方案。線陣運(yùn)動(dòng)編碼器是園柱狀旋轉(zhuǎn)掃描運(yùn)動(dòng)編碼器，由園柱狀旋轉(zhuǎn)掃描運(yùn)動(dòng)編碼器標(biāo)定線陣單元掃描生成的圖像像素坐標(biāo)。例如某一線陣感光單元上的某一像素點(diǎn)P，極坐標(biāo)表達(dá)為(r，on，y)，r為線陣感光單元的旋轉(zhuǎn)半徑，ω為旋轉(zhuǎn)角速度，y為P點(diǎn)的I軸坐標(biāo)，t為某一時(shí)刻時(shí)間。圖19為本發(fā)明圖像融合的一種方法。這里以2個(gè)聚焦面的圖像為例，多聚焦圖像格式文件中封裝2個(gè)圖像，1901為一個(gè)圖像，圖像中A為清晰區(qū)域，b為模糊區(qū)域，1902為另一個(gè)圖像，a為模糊區(qū)域，B為清晰區(qū)域，1903為調(diào)整圖像尺寸步驟，即將圖像1901和圖像1902進(jìn)行歸一化處理，使兩幅圖像的像素值一致，1904圖像為1902圖像的歸一化處理圖像，1904圖像像素值和1901圖像像素值一致，1905為圖像融合處理步驟，即對(duì)1901的圖像像素和1904的圖像像素進(jìn)行擇一選取，這里擇一選取清晰圖像像素，最后得到圖像1906，圖像1906的像素組成是A和B，即全幅清晰的圖像。本發(fā)明的多聚焦圖像文件格式中包含焦距值，像距值，通過成像公式可以計(jì)算得出不同聚焦面(或點(diǎn))物體的物距，即不同物體的距離。成像公式為l/f=l/u+l/v，如果已知f和V就可以計(jì)算出u=f*v/(v-f)，其步驟為1、獲取多聚焦圖像文件；2、進(jìn)行清晰度識(shí)別，獲取清晰區(qū)域像素的像距；3、根據(jù)像距V及焦距f計(jì)算物距U=f*v/(v-f);4、獲取多聚焦圖像文件中各物體或物體部分的物距即距離。圖20為本發(fā)明提供的一種圖像瀏覽器或視頻播放器界面圖。圖像瀏覽器或視頻播放器包含菜單欄、圖像瀏覽或視頻播放窗口、像距調(diào)節(jié)鈕、歸一化按鈕、圖像融合按鈕、立體化按鈕，歸一化按鈕可以對(duì)圖像尺寸進(jìn)行歸一化處理，以便使不同像距的圖像尺寸一致，圖像融合按鈕可以對(duì)所顯示的圖像進(jìn)行融合處理，得到處處清晰的圖像，立體化按鈕可以對(duì)多聚焦圖像文件進(jìn)行處理生成立體圖像，像距調(diào)節(jié)按鈕可以選擇不同像距的圖像進(jìn)行當(dāng)前顯示。由于多聚焦圖像文件由不同像距的圖像排列組成，即分像距層組成，顯示時(shí)只能選擇某一層進(jìn)行平面顯示。進(jìn)一步，基于眼球跟蹤裝置瀏覽多聚焦圖像，可以實(shí)現(xiàn)人眼關(guān)注點(diǎn)對(duì)現(xiàn)實(shí)世界的模擬，系統(tǒng)由眼球跟蹤裝置、計(jì)算機(jī)裝置(圖像處理裝置)組成，計(jì)算機(jī)裝置安裝多聚焦圖像顯示軟件，所述軟件提供瀏覽窗口，瀏覽器像距調(diào)節(jié)按鈕由眼球跟蹤裝置的信號(hào)控制，眼球跟蹤裝置負(fù)責(zé)解析眼球的關(guān)注點(diǎn)，多聚焦圖像顯示軟件有判斷關(guān)注點(diǎn)區(qū)域圖像清晰度步驟，多聚焦圖像顯示軟件通過選取關(guān)注點(diǎn)區(qū)域圖像清晰的圖像作為當(dāng)前顯示。作為另一種實(shí)施方案，鼠標(biāo)坐標(biāo)作為眼球關(guān)注點(diǎn)指引，其步驟是1、提取鼠標(biāo)坐標(biāo)；2、根據(jù)鼠標(biāo)坐標(biāo)確定圖像顯示界面的關(guān)注點(diǎn)坐標(biāo)；3、將關(guān)注點(diǎn)區(qū)域清晰的圖像作為當(dāng)前顯示，即對(duì)應(yīng)像距的圖像作為當(dāng)前顯示。鼠標(biāo)坐標(biāo)作為眼球關(guān)注點(diǎn)指引有兩種觸發(fā)方式鼠標(biāo)坐標(biāo)直接觸發(fā),或根據(jù)鼠標(biāo)坐標(biāo)由鼠標(biāo)按鍵觸發(fā),如按動(dòng)左鍵。再一實(shí)施方案，即觸摸屏圖像顯示控制觸發(fā)方式，觸摸屏即觸屏，包括單點(diǎn)觸屏和多點(diǎn)觸屏，其圖像顯示處理步驟是1、提取觸屏觸動(dòng)點(diǎn)坐標(biāo)；2、根據(jù)觸屏觸動(dòng)點(diǎn)坐標(biāo)確定圖像顯示界面的關(guān)注點(diǎn)坐標(biāo)；3、將關(guān)注點(diǎn)區(qū)域清晰的圖像作為當(dāng)前顯示，即對(duì)應(yīng)像距的圖像作為當(dāng)前顯示。當(dāng)然，不排除直接觸動(dòng)觸屏的顯示控制觸發(fā)方式。一種多聚焦圖像文件處理方法，其特征是進(jìn)行圖像顯示時(shí)是提取某一像距的圖像進(jìn)行當(dāng)前顯示，顯示控制的觸發(fā)方式至少是如下方式之一控制按鈕觸發(fā)方式、控制按鈕鼠標(biāo)拖動(dòng)觸發(fā)方式、鼠標(biāo)坐標(biāo)觸發(fā)方式、鼠標(biāo)坐標(biāo)及按鍵觸發(fā)方式、觸屏觸發(fā)方式、觸屏觸動(dòng)點(diǎn)坐標(biāo)及觸屏觸發(fā)方式、眼球關(guān)注點(diǎn)觸發(fā)方式。所述提取某一像距的圖像的步驟還包括對(duì)圖像清晰度進(jìn)行判斷的步驟；或檢索查詢清晰度值摘要或索引并確定清晰度值最高的步驟，或確定由分區(qū)坐標(biāo)及像距組成的索引列表中像距的步驟；或確定由分區(qū)坐標(biāo)及像距標(biāo)簽組成的索引列表中像距標(biāo)簽的步驟。圖像顯示處理步驟即多聚焦圖像文件處理的一種方法。圖21為本發(fā)明多聚焦圖像文件生成三維圖像的步驟。1、獲取多聚焦圖像文件；2、圖像像素清晰度判斷，即對(duì)多聚焦圖像文件中不同像距的圖像進(jìn)行清晰度判斷；3、獲取清晰度圖像像素及三維坐標(biāo)，對(duì)于同一像距的圖像的像素點(diǎn)坐標(biāo)X、y是已知的，坐標(biāo)ζ的數(shù)值是相同的，也是已知的；4、生成空間三維圖像，空間三維圖像是實(shí)物通過成像透鏡在f2f之間形成的空間實(shí)像，空間實(shí)像和實(shí)物以透鏡中心點(diǎn)成幾何中心對(duì)稱，實(shí)物位于2Γc之間；5、空間三維圖像歸一化處理，將所有不同像距的圖像統(tǒng)一為同一尺寸，如歸一化系數(shù)β，圖像I的像距為vl，圖像2像距為ν2，則β=(v2-f)/(vl-f)，將圖像I的尺寸統(tǒng)一到圖像2，圖像I尺寸*β=圖像2尺寸；5、生成實(shí)體三維圖像，通過歸一化處理后，空間三維圖像坐標(biāo)轉(zhuǎn)化為實(shí)體三維坐標(biāo)，即實(shí)物真實(shí)坐標(biāo)的圖像映射坐標(biāo)。考慮到成像單元或線陣感光單元在成像透鏡成像區(qū)域f2f中不能無(wú)限布置，也就是說布置的數(shù)量是有限的，生成實(shí)體三維圖像的步驟為A、獲取多聚焦圖像文件；B、提取圖像I數(shù)據(jù)并進(jìn)行清晰度判斷，同時(shí)獲取清晰部分的像素及三維坐標(biāo)；C、提取圖像2數(shù)據(jù)并進(jìn)行清晰度判斷，同時(shí)獲取清晰部分的像素及三維坐標(biāo)，同時(shí)計(jì)算對(duì)圖1的歸一化系數(shù)β1=(像距Ι-f)/(像距2-f);D、提取圖像η數(shù)據(jù)并進(jìn)行清晰度判斷，同時(shí)獲取清晰部分的像素及三維坐標(biāo)，同時(shí)計(jì)算對(duì)圖1的歸一化系數(shù)βη=(像距Ι-f)/(像距n-f);E、獲取步驟BC中獲取的清晰部分的像素及三維坐標(biāo)生成空間三維圖像；F、將圖像2坐標(biāo)乘以系數(shù)β，圖像η坐標(biāo)乘以系數(shù)βη，計(jì)算生成實(shí)體三維圖像。圖22為線陣運(yùn)動(dòng)編碼器圖像編碼原理。2201為線陣感光單元某一感光點(diǎn)，其運(yùn)動(dòng)軌跡中瞬間的位置為P，可以用(x，x，z)笛卡爾坐標(biāo)描述，或(r，cot，y)極坐標(biāo)描述；2203為圖像的行數(shù)據(jù)，即一個(gè)掃描行的數(shù)據(jù)；2202為2203行數(shù)據(jù)中的一個(gè)像素點(diǎn)數(shù)據(jù)，2202像素點(diǎn)數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的是P點(diǎn)的像素值，像素值即像素的亮度與色度，一般用三基色的亮度表示；2204為一個(gè)像素點(diǎn)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)的讀取周期；2205為圖像的行掃描周期；2206為線陣感光單元某一感光點(diǎn)2201的運(yùn)動(dòng)軌跡。這樣，線陣感光單元的所有感光點(diǎn)通過運(yùn)動(dòng)將獲取的圖像像素值及坐標(biāo)映射到圖像數(shù)據(jù)塊，形成線陣幀圖像。當(dāng)然，線陣感光單元的感光點(diǎn)獲取的像素點(diǎn)信號(hào)是模擬信號(hào)，所以還有將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)的過程，即A/D轉(zhuǎn)換。考慮到線陣運(yùn)動(dòng)為規(guī)則運(yùn)動(dòng)，即勻速運(yùn)動(dòng)、或震動(dòng)、或勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，為了減少系統(tǒng)開銷，可以不使用像素點(diǎn)讀取周期，只使用行掃描周期，行掃描周期信號(hào)上升沿啟動(dòng)像素點(diǎn)讀取操作，行掃描周期信號(hào)下降沿關(guān)閉像素點(diǎn)讀取操作，從而完成一個(gè)圖像行掃描讀取。如果線陣運(yùn)動(dòng)是勻速運(yùn)動(dòng)或勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，則像素點(diǎn)數(shù)據(jù)是均勻排布的，如果線陣運(yùn)動(dòng)是震動(dòng)方式，則像素點(diǎn)數(shù)據(jù)是正弦排布的，可以通過函數(shù)算法將像素點(diǎn)還原為線性排列。圖23為空間三維圖像成像原理。AB⑶為物體，通過成像透鏡形成A1B1C1D1空間三維圖像，f為成像透鏡焦距，F(xiàn)為成像透鏡焦點(diǎn)，Vl為AlDl像距，v2為BlCl像距，A2B2C2D2為處理生成的實(shí)體三維圖像，圖中忽略平面聚焦坐標(biāo)，只研究縱向深度坐標(biāo)。根據(jù)成像公式l/f=l/u+l/v可以得出如下結(jié)論位于c2f的真實(shí)世界物體的光學(xué)圖像被成像透鏡“非線性壓縮”在廣2f的空間，真實(shí)世界物體的物理尺寸及坐標(biāo)是線性的，“非線性壓縮”算法服從成像公式，通過成像公式算法可以計(jì)算實(shí)體三維圖像的平面聚焦坐標(biāo)及縱向坐標(biāo)，如將A1B1C1D1空間三維圖像計(jì)算出A2B2C2D2實(shí)體三維圖像，事實(shí)上可以轉(zhuǎn)化為DlCl段任一點(diǎn)尺寸的實(shí)體三維圖像，我們假設(shè)轉(zhuǎn)化到AlDl尺寸，即A1D1=A2D2，通過三角函數(shù)關(guān)系B1C1/AlDl=(v2-f)/(vl-f),這樣將BlCl的坐標(biāo)轉(zhuǎn)化為B2C2的坐標(biāo)。在數(shù)學(xué)上可以理解為真實(shí)世界的線性三維坐標(biāo)通過l/f=l/u+l/v算法映射到廣2f空間的非線性三維矩陣，像距V的定義域?yàn)?f，2f，BP{vIf<V^2f}0圖24為基于人眼關(guān)注點(diǎn)的多聚焦圖像觀看方式原理圖。2401為攝像頭，2402為顯示界面，2403為眼球，P點(diǎn)是眼球關(guān)注點(diǎn)，坐標(biāo)為(X，y)，由攝像頭2401和識(shí)別跟蹤軟件構(gòu)成眼球跟蹤裝置，顯示界面2402為多聚焦圖像顯示軟件的顯示界面，多聚焦圖像顯示軟件可以根據(jù)需要任意顯示多聚焦圖像文件中不同像距的圖像，并將所需要的圖像作為當(dāng)前圖像在顯示界面中顯示，其工作過程是1、由攝像頭獲取眼球圖像，通過識(shí)別跟蹤軟件判斷眼球的關(guān)注點(diǎn)P，并確定其坐標(biāo)(x，y);2、對(duì)多聚焦圖像文件中所有不同像距的圖像位于P(x，y)點(diǎn)區(qū)域的圖像進(jìn)行清晰度判斷，并確定其中一在P點(diǎn)區(qū)域清晰度最高的對(duì)應(yīng)像距圖像，即P點(diǎn)區(qū)域清晰的母體圖像；3、將P點(diǎn)區(qū)域清晰的母體圖像作為顯示界面當(dāng)前圖像。進(jìn)一步，為了提高圖像切換速度，將多聚焦圖像用虛擬方格進(jìn)行清晰度標(biāo)定，并將標(biāo)定值形成索引或摘要記錄在多聚焦圖像文件中，這樣確定關(guān)注點(diǎn)后可以通過索引或摘要立即顯示所需的圖像。這樣，工作過程為1、由攝像頭獲取眼球圖像，通過識(shí)別跟蹤軟件判斷眼球的關(guān)注點(diǎn)P，并確定其坐標(biāo)(x，y);2、根據(jù)P點(diǎn)的坐標(biāo)(x，y)確定索引或摘要中對(duì)應(yīng)的圖像，即某一像距值的圖像；3、將所述對(duì)應(yīng)的圖像作為當(dāng)前圖像在顯示界面顯示。對(duì)于視頻圖像，多聚焦圖像視頻文件編碼格式包含封裝的視頻軌、音頻軌，視頻軌有其像距標(biāo)簽或像間距標(biāo)簽，進(jìn)一步添加圖像清晰度標(biāo)定值索引或摘要，其工作過程為1、由攝像頭獲取眼球圖像，通過識(shí)別跟蹤軟件判斷眼球的關(guān)注點(diǎn)P，并確定其坐標(biāo)(x，y);2、根據(jù)P點(diǎn)的坐標(biāo)(X，y)確定索引或摘要中對(duì)應(yīng)的視頻軌，即某一像距標(biāo)簽的視頻軌；3、將所述對(duì)應(yīng)的視頻軌作為當(dāng)前視頻在顯示界面顯示。進(jìn)一步，在進(jìn)行眼球的關(guān)注點(diǎn)P顯示前有提取并顯示其它相鄰像距圖像的步驟，其目的是解決圖像切換對(duì)人眼產(chǎn)生的突變感，同時(shí)也可以讓人眼感覺到變焦視覺感?，F(xiàn)有的眼球跟蹤技術(shù)有中國(guó)專利公告03133764.3視覺跟蹤智能控制方法，中國(guó)專利公告200710090883.X基于粒子濾波的視覺跟蹤方法及系統(tǒng)，中國(guó)專利公告200810121650.6基于眼球跟蹤的網(wǎng)頁(yè)文本個(gè)性化搜索方法，中國(guó)專利公告200910096060.7基于眼球跟蹤的英文文本自動(dòng)摘要方法。一種多聚焦圖像顯示裝置，其特征是裝置由眼球跟蹤裝置和圖像顯示裝置組成，眼球跟蹤裝置由攝像頭和識(shí)別跟蹤軟件構(gòu)成，攝像頭負(fù)責(zé)獲取眼球圖像，識(shí)別跟蹤軟件負(fù)責(zé)對(duì)攝像頭獲取的眼球圖像進(jìn)行識(shí)別跟蹤以確定眼球關(guān)注點(diǎn)坐標(biāo)，圖像顯示裝置包含多聚焦顯示軟件，多聚焦顯示軟件根據(jù)確定的眼球關(guān)注坐標(biāo)提取相應(yīng)圖像進(jìn)行當(dāng)前顯示。圖25為多聚焦圖像文件建立清晰度摘要或索引的原理圖。由于系統(tǒng)頻繁插入圖像清晰度判斷會(huì)增加系統(tǒng)開銷，為了提高圖像切換速度，在多聚焦圖像文件中增加清晰度標(biāo)定值摘要或索引，2501為多聚焦圖像文件中的某一像距圖像，2502為2501圖像中清晰的區(qū)域，同理，2504為2503圖像中清晰的區(qū)域，2506為2505圖像中清晰的區(qū)域。具體處理過程為1、對(duì)多聚焦圖像中所有圖像用虛擬方格進(jìn)行分區(qū)；2、對(duì)各分區(qū)進(jìn)行清晰度判斷形成清晰度值；3、將清晰度值形成摘要或索引；3、將摘要或索引添加到多聚焦圖像文件中，或?qū)⒄蛩饕庋b到視頻文件中。清晰度值即對(duì)圖像的清晰度進(jìn)行判斷，并形成數(shù)值表達(dá)?；蛘哒f清晰度值是圖像清晰度的數(shù)值表達(dá)。圖像顯示的步驟是1、選定要顯示的圖像小區(qū)域，確定區(qū)域坐標(biāo)；2、檢索查詢清晰度值摘要或索引并確定所述小區(qū)域清晰度值最高的對(duì)應(yīng)像距圖像；3、提取所述對(duì)應(yīng)像距圖像進(jìn)行當(dāng)前顯示。圖26為采用像距標(biāo)簽為標(biāo)識(shí)的一種圖像清晰區(qū)域摘要或索引表。首先對(duì)多聚焦圖像中所有的不同像距的圖像進(jìn)行虛擬方格分區(qū)，通過清晰度比對(duì)形成摘要或索引表中X,y,k數(shù)組，其中X，y為圖像清晰區(qū)域的方格坐標(biāo)，k為某一像距圖像的像距標(biāo)簽標(biāo)識(shí)，由k值確定此方格(即圖像清晰的方格)是哪一對(duì)應(yīng)像距的圖像，如x3，y3,ki數(shù)組表示在方格坐標(biāo)x3，y3區(qū)域圖像清晰的圖像是ki標(biāo)識(shí)的對(duì)應(yīng)像距圖像。當(dāng)然，像距標(biāo)簽可以直接替換為像距值，即用像距值標(biāo)識(shí)不同像距的圖像。圖像顯示的步驟是1、選定要顯示的圖像小區(qū)域，確定方格坐標(biāo)x，y;2、在由方格坐標(biāo)及像距標(biāo)簽組成的索引列表中唯一地確定像距標(biāo)簽k;3、通過像距標(biāo)簽k確定對(duì)應(yīng)像距的圖像進(jìn)行當(dāng)前顯示。圖27為圖26建立圖像清晰區(qū)域摘要或索引表中像距標(biāo)簽k值的步驟。1、獲取多聚焦圖像文件；2、賦值像距標(biāo)簽k值，即對(duì)多聚焦圖像文件中所有的不同像距的圖像進(jìn)行標(biāo)識(shí)編號(hào)；3、對(duì)圖像進(jìn)行方格分區(qū)，以X，y坐標(biāo)確定方格在顯示界面的位置，不同像距的圖像方格分區(qū)在顯示界面的位置坐標(biāo)X，y是一致的；4、方格分區(qū)清晰度比對(duì)，即對(duì)不同像距圖像相同X，y坐標(biāo)的方格分區(qū)進(jìn)行清晰度比對(duì)，選取清晰度最高的方格對(duì)應(yīng)的圖像k值，此方格的數(shù)組即為X，y，k另外，方格分區(qū)內(nèi)清晰度不一定是均勻的，有躍變的情況，對(duì)于有躍變的方格可以放棄處理。當(dāng)然，像距標(biāo)簽k值可以直接替換為像距值，即用像距值標(biāo)識(shí)不同像距的圖像?？紤]到分區(qū)不一定采用方格分區(qū)，一種多聚焦圖像文件格式，其特征是圖像文件中包含分區(qū)坐標(biāo)及像距組成的索引列表；或分區(qū)坐標(biāo)及像距標(biāo)簽組成的索引列表。所述像距標(biāo)簽即根據(jù)圖像像距對(duì)圖像進(jìn)行的編號(hào)或標(biāo)識(shí)。權(quán)利要求1.一種多聚焦圖像文件格式，其特征是圖像文件由至少兩個(gè)不同像距的圖像構(gòu)成。2.一種多聚焦圖像文件格式，其特征是圖像文件由至少兩個(gè)不同像距的圖像構(gòu)成，所述圖像的圖像像素點(diǎn)坐標(biāo)由三維坐標(biāo)描述即X、1、Z，其中X、y描述圖像的像素點(diǎn)在像距聚焦面的位置，z描述像素點(diǎn)在x、y決定的平面的法向距參照平面的距離。3.一種多聚焦圖像視頻文件編碼格式，封裝形式包含視頻軌、音頻軌，其特征是封裝形式中包含多個(gè)視頻軌，每個(gè)視頻軌有其像距標(biāo)簽或像間距標(biāo)簽。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的一種多聚焦圖像文件格式，其特征是圖像文件中包含清晰度值摘要或索引。5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的一種多聚焦圖像文件格式，其特征是圖像文件中包含分區(qū)坐標(biāo)及像距組成的索引列表；或分區(qū)坐標(biāo)及像距標(biāo)簽組成的索引列表。6.一種多聚焦圖像生成裝置，其特征是裝置由一組成像透鏡、至少兩組單聚焦成像組件構(gòu)成，所述單聚焦成像組件包括分光鏡、成像單元，分光鏡將成像透鏡的部分光線分配給所述的成像單元成像。7.一種多聚焦圖像生成裝置，其特征是裝置由一組成像透鏡、至少兩組前后排列疊加的透明成像單元構(gòu)成，所述透明成像單元負(fù)責(zé)不同像距的圖像成像。8.一種多聚焦圖像生成裝置，其特征是裝置由一組成像透鏡、至少兩組前后不遮光排列且不在同一像距平面的線陣感光單元構(gòu)成，所述線陣感光單元通過運(yùn)動(dòng)掃描生成圖像。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種多聚焦圖像生成裝置，其特征是線陣感光單元的運(yùn)動(dòng)掃描方式是單臂旋轉(zhuǎn)掃描、或雙臂旋轉(zhuǎn)掃描、或圓柱狀旋轉(zhuǎn)掃描、或平行掃描。10.一種多聚焦圖像文件處理方法，其特征是進(jìn)行圖像顯示時(shí)是提取某一像距的圖像進(jìn)行當(dāng)前顯示，顯示控制的觸發(fā)方式至少是如下方式之一控制按鈕觸發(fā)方式、控制按鈕鼠標(biāo)拖動(dòng)觸發(fā)方式、鼠標(biāo)坐標(biāo)觸發(fā)方式、鼠標(biāo)坐標(biāo)及按鍵觸發(fā)方式、觸屏觸發(fā)方式、觸屏觸動(dòng)點(diǎn)坐標(biāo)及觸屏觸發(fā)方式、眼球關(guān)注點(diǎn)觸發(fā)方式。11.一種多聚焦圖像文件處理方法，其步驟是S1、由攝像頭獲取眼球圖像，通過識(shí)別跟蹤軟件判斷眼球的關(guān)注點(diǎn)，并確定關(guān)注點(diǎn)坐標(biāo)；S2、根據(jù)關(guān)注點(diǎn)的坐標(biāo)在多聚焦圖像文件中提取關(guān)注點(diǎn)區(qū)域清晰的圖像進(jìn)行當(dāng)前顯示。12.—種多聚焦圖像文件處理方法，其步驟是A、獲取多聚焦圖像文件；B、確定主聚焦面圖像；C、提取相鄰聚焦面圖像；D、將相鄰聚焦面圖像和主聚焦面圖像進(jìn)行清晰度圖像融合處理形成融合圖像I;E、提取另一相鄰聚焦面圖像；F、將另一相鄰聚焦面圖像和融合圖像I進(jìn)行清晰度圖像融合處理形成融合圖像2;G、提取次相鄰聚焦面圖像；H、將次相鄰聚焦面圖像和融合圖像2進(jìn)行清晰度圖像融合處理形成融合圖像3;1、提取另一次相鄰聚焦面圖像；J、將另一次相鄰聚焦面圖像和融合圖像3進(jìn)行清晰度圖像融合處理形成融合圖像4;K、重復(fù)上述圖像融合處理直至形成最終融合圖像。全文摘要本發(fā)明涉及一種多聚焦圖像文件格式及生成裝置及圖像文件處理方法。其特征是圖像文件由至少兩個(gè)不同像距的圖像構(gòu)成，所述圖像像距或像間距值記錄在所述圖像文件中;裝置由一組攝像透鏡、至少兩組單聚焦成像組件構(gòu)成，所述單聚焦成像組件包括分光鏡、成像單元，分光鏡將攝像透鏡的部分光線分配給所述的成像單元成像;裝置由成像透鏡、變焦裝置、成像單元組成;裝置由一組成像透鏡、至少兩組前后排列且不在同一像距平面的線陣感光單元構(gòu)成，所述線陣感光單元通過旋轉(zhuǎn)掃描形成圖像;有益效果是通過多聚焦圖像生成裝置可以拍攝遠(yuǎn)近不同物體的所有聚焦面圖像，并生成一種多聚焦圖像文件格式，這樣可以在后期對(duì)圖像文件進(jìn)行處理。文檔編號(hào)G06T5/50GK103034987SQ20121054327公開日2013年4月10日申請(qǐng)日期2012年12月16日優(yōu)先權(quán)日2012年12月16日發(fā)明者吳凡申請(qǐng)人:吳凡