对比文件名称：2013-03-19_发明授权_US08400555B1 Focused plenoptic camera employing microlenses with different focal lengths
目标专利名称：142使用无视差假影的折叠式光学器件的多相机系统CN110647000B
本次调用的模型名称：专利创造性评估模型
## 特征比对表格 ##
| 技术特征描述及公开性判断结果 | 对比文件原文引用 | 公开性论述 |
| **技术特征A**: 所述系统包括：多个相机的阵列，其经定位以捕获表示所述目标场景的多个部分的图像数据，所述阵列具有共用的虚拟投影中心 | 对比文件段落[0005]：“FIG. 2 illustrates an example prior art light-field camera, or camera array, which employs an array of two or more objective lenses 110. Each objective lens focuses on a particular region of photosensor 108, or alternatively on a separate photosensor 108. This light-field camera 100 may be viewed as a combination of two or more conventional cameras that each simultaneously records an image of a subject on a particular region of photosensor 108 or alternatively on a particular photosensor 108.” | **隐含公开**。对比文件公开了由多个物镜组成的相机阵列，每个物镜将光线聚焦到感光元件的特定区域，从而可以视为多个相机同时记录图像。这构成了“多个相机的阵列”。该阵列捕获来自场景的图像数据，并且这些图像数据可以被组合。然而，对比文件未明确提及“共用的虚拟投影中心”。本领域技术人员可以理解，在光场相机理论中，通过微透镜阵列捕获的多个视角信息，可以合成或“虚拟”出一个观察点。特别地，在对比文件描述的聚焦光场相机中（例如，段落[0072]），主透镜在微透镜阵列前方形成一个图像（image plane），微透镜阵列对该图像进行再采样。这种结构使得所有微透镜观察的是同一个主透镜形成的图像，从某种意义上，它们都从这个主图像“看”出去。本领域技术人员可以合理推断，当处理（例如渲染或拼接）这些微图像时，可以计算或定义一个共同的参考点或投影中心，以实现图像的合成或重聚焦。因此，尽管对比文件没有明确使用“虚拟投影中心”这一术语，但为了实现光场相机的功能（如重聚焦），隐含了需要一个共同的参考点来处理来自多个微透镜（相当于多个相机）的数据。 |
| **技术特征B**: 所述多个相机中的每一者经定位以捕获所述图像数据的表示所述目标场景的所述多个部分中的各部分的一部分图像数据，且所述多个相机中的每一者包括：图像传感器 | 对比文件段落[0005]：“Each objective lens focuses on a particular region of photosensor 108, or alternatively on a separate photosensor 108.” 段落[0075]：“In embodiments of the focused plenoptic camera described herein, in order to increase or maximize spatial resolution, i.e., to achieve sharper, higher spatial resolution, microlens images, the microlenses are focused on the image created by the main lens inside the camera and in front of the microlenses (the image plane of the main lens)... the microlenses in embodiments of the focused plenoptic camera described herein may be located at, or may be moved to, distances greater than or less than f from the photosensor, where f is the focal length of the microlenses.” | **直接公开**。对比文件明确公开了相机阵列中的每个“相机”（在其实施例中，每个微透镜及其对应的感光区域可被视为一个微相机）捕获场景的一部分图像数据（即一个微图像）。段落[0005]明确指出每个物镜聚焦于感光元件的特定区域。在聚焦光场相机的实施例中（段落[0075]），每个微透镜捕获主透镜所成图像的一个小区域，并将其投影到感光元件上，形成微图像。这些微图像共同表示整个目标场景。同时，对比文件明确提到了“photosensor”（感光元件），例如CCD或CMOS（段落[0001]，[0006]），这即是图像传感器。因此，技术特征B被对比文件直接公开。 |
| **技术特征C**: 透镜组合件，其包括至少一个透镜，所述透镜组合件具有投影中心 | 对比文件段落[0072]：“In embodiments of the focused plenoptic camera, the microlenses in the microlens array are focused on the image plane of the main camera lens, rather than on the main camera lens itself as in conventional plenoptic cameras... The imaging property of the focused plenoptic camera may be viewed as two steps: from the world through the main lens to the image plane, and then from the image plane through the microlenses to the photosensor.” 段落[0006]：“In a conventional plenoptic camera 102, lenslet array 106 is fixed at a small distance (−0.5 mm) from a photosensor 108, e.g. a charge-coupled device (CCD).” | **隐含公开**。对比文件详细描述了光场相机的光学结构，包括主透镜和微透镜阵列。每个微透镜（或微透镜与主透镜的组合）构成一个成像单元，具有特定的光路。在光学成像系统中，透镜组合件（无论是单个透镜还是多个透镜的组合）必然存在一个“投影中心”（或称为光瞳中心、透视中心），这是透视几何中的基本概念，它决定了成像的视角和位置关系。对比文件虽然没有直接使用“投影中心”这一术语，但它描述了光线通过主透镜成像，再通过微透镜成像到传感器的过程（段落[0072]）。本领域技术人员在理解和设计此类光学系统时，必然会考虑并确定每个成像单元的投影中心，以进行光线追迹和图像处理（例如后续的渲染算法）。因此，该技术特征被对比文件隐含公开。 |
| **技术特征D**: 以及第一反射性表面，其经定位以将表示所述目标场景的所述多个部分中的一者的入射光朝所述透镜组合件反射 | 对比文件全文未提及使用反射表面（镜面）来引导光线。其光路基于折射透镜（主透镜和微透镜）。例如，段落[0075]描述光线通过主透镜折射到像平面，再通过微透镜折射到传感器。 | **未公开**。目标专利的核心特征之一是使用“第一反射性表面”（如镜面）来折叠光路，以实现低轮廓设计并解决视差问题。对比文件所描述的聚焦光场相机完全基于折射光学元件（透镜），没有任何关于使用反射表面来引导入射光朝向透镜的记载。该特征在对比文件中既未直接公开，也无法通过其公开的内容合理推断出来。因此，技术特征D未被对比文件公开。 |
| **技术特征E**: 所述第一反射性表面提供于平面内 | 由于技术特征D未被公开，依赖于该反射性表面的特征E自然也未被公开。对比文件未描述任何反射性表面及其所在的平面。 | **未公开**。对比文件未公开任何反射性表面，因此更无从谈起该表面是否“提供于平面内”。该特征未被公开。 |
| **技术特征F**: 所述平面位于沿着将所述透镜组合件的所述投影中心与所述虚拟投影中心相连接的线的中点，且以一角度与所述线正交 | 对比文件未描述任何涉及“虚拟投影中心”、“投影中心”、“连线”、“中点”、“正交”的此类特定几何关系。其光学设计关注于主透镜像平面、微透镜焦距和传感器距离之间的关系（如段落[0075]所述的1/a+1/b=1/f）。 | **未公开**。这是目标专利为解决视差假影而提出的核心且具体的几何约束条件。它精确规定了反射镜平面相对于相机真实投影中心和虚拟投影中心连线的位置（中点）和取向（正交）。对比文件的光场相机设计原理完全不同，其解决深度和聚焦问题的方法是通过微透镜的不同焦距或数字重聚焦，完全不涉及通过镜面位置的特定几何布置来消除视差。本领域技术人员无法从对比文件公开的内容中推理出这一特定关系。因此，技术特征F未被公开。 |
| **技术特征G**: 表面，其位于所述阵列与所述目标场景之间，所述表面包括光圈，所述光圈经定位以允许表示所述目标场景的光传递到所述多个相机中的每一者的所述第一反射性表面 | 对比文件段落[0078]提及可调整相机光圈（aperture）。段落[0208]：“In the example embodiment shown in FIG. 38, the main lens has an F-number of F/2. However, the camera 2400 includes an aperture 2440 via which the F-number is limited to F/3.” 该光圈位于主透镜处，用于控制进光量。 | **隐含公开**。对比文件公开了相机具有光圈（aperture），该光圈位于主透镜系统，处于整个成像阵列（微透镜阵列）与目标场景之间。其作用是允许场景光线进入相机。虽然目标专利中光圈的具体目的是允许光传递到“第一反射性表面”，而对比文件中光圈的用途是控制F数并允许光传递到折射透镜系统，但两者在“允许场景光进入相机系统”这一基本功能上是相同的。本领域技术人员可以理解，任何相机系统都需要一个光圈或孔径来让光线进入。因此，尽管目标专利的上下文涉及反射表面，但“包括光圈的表面位于阵列与场景之间”这一上位概念被对比文件隐含公开。 |
| **技术特征H**: 处理器 | 对比文件段落[0082]：“In one embodiment, a full-resolution light-field rendering method for rendering high-resolution images from light-fields captured by focused plenoptic camera 200, and/or other image processing algorithms for application to light-fields captured by embodiments of focused plenoptic camera 200, may be implemented in captured data processing module 260.” 段落[0083]提到相机可能包含一个或多个处理器300。 | **直接公开**。对比文件明确公开了相机包含“captured data processing module”（捕获数据处理模块）和“one or more processors 300”（一个或多个处理器300），用于处理捕获的光场数据。这直接对应于技术特征H中的“处理器”。 |
| **技术特征I**: 以及存储器，其存储指令，所述指令配置所述处理器以至少部分地基于包含所述目标场景的所述多个部分中的每一者的所述图像数据，产生所述目标场景的所述图像 | 对比文件段落[0083]：“A focused plenoptic camera 200 may include a memory storage device or system 302 for storing captured light-field images and/or rendered final images or other information such as software.” 结合段落[0082]关于处理模块执行渲染算法的描述，可以推断存储器中存储有用于配置处理器进行图像处理的指令。 | **直接公开**。对比文件明确公开了相机包括“memory storage device or system 302”（存储器存储设备或系统302），用于存储捕获的图像和软件。结合其描述的图像处理功能（如渲染算法），本领域技术人员能够毫无疑义地得出，该存储器中必然存储有用于配置处理器执行图像处理（例如，从多个微图像产生最终场景图像）的指令或软件。这直接公开了技术特征I。 |
| **技术特征J**: 其中所述多个相机中的每一者的所述图像传感器位于共用平面内。 | 对比文件段落[0076]：“In digital cameras, the photosensor is a digital light-capturing device or medium such as a charge-coupled device (CCD) that captures and records the light in digital format. In film cameras, the photosensor is a film.” 段落[0080]描述传感器（例如CCD或胶片）通常是一个平面器件。 | **隐含公开**。对比文件公开的相机使用感光元件（photosensor），无论是数字CCD/CMOS传感器还是胶片，其物理形态通常是一个平面（例如，硅片或胶片平面）。在阵列相机或光场相机的常规设计中，为了便于制造和保证成像一致性，所有感光单元（对应多个“相机”的图像传感器）通常都集成或放置在同一块基底或平面上。例如，在图2所示的先验技术相机阵列中，多个物镜将图像聚焦到同一个感光元件108的不同区域上，这意味着这些区域的传感器物理上位于同一平面内。本领域技术人员在实施对比文件的技术方案时，会自然而然地（或出于简化设计和校准的考虑）将所有的图像感测区域布置在一个共用平面内。因此，该特征被对比文件隐含公开。 |
## 公开性判断总结 ##
根据上述比对分析，对比文件US08400555B1主要公开了一种采用不同焦距微透镜的聚焦光场相机。其核心技术在于通过微透镜阵列对主透镜所成的像进行再采样，以实现重聚焦、扩展景深等功能。该对比文件直接或隐含地公开了目标专利中关于相机阵列、图像传感器、透镜组件（具有投影中心）、光圈、处理器、存储器以及传感器共面等较为通用或上位的技术特征。
然而，目标专利的核心发明点在于通过特定的几何关系布置**反射性表面（镜面）** 来消除多相机阵列中的视差假影。具体而言，权利要求中明确限定的**第一反射性表面（D）**、该表面所在的**平面（E）**、以及该平面相对于相机投影中心和虚拟投影中心连线的**特定位置和角度关系（F）**，这些特征在对比文件中**均未被公开**。对比文件的光路完全基于折射透镜，未使用任何反射面进行光路折叠，更未教导或暗示为解决视差问题而将反射面置于所述几何关系中。
因此，对比文件未公开目标专利权利要求中解决视差问题的关键区别技术特征。
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