[發明專利]一種基于原始圖像的四維光場解碼預處理方法

有效

• 申請號: 201410067394.2
• 申請日: 2014-02-26
• 公開（公告）號: CN103841327B
• 公開（公告）日: 2017-04-26
• 發明（設計）人: 譚鐵牛;孫哲南;侯廣琦;張馳;秦婭楠
• 申請（專利權）人: 中國科學院自動化研究所
• 主分類號: H04N5/232
• 分類號: H04N5/232;H04N5/217
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司11021
• 代理人: 宋焰琴

1.一種基于原始圖像的四維光場解碼預處理方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

步驟S1，利用光場成像裝置采集得到場景原始圖像；

步驟S2，對于所述原始圖像進行標定，得到所述原始圖像的中心坐標集g_c(x)；

步驟S3，利用所述步驟S2獲得的標定信息對所述原始圖像進行重采樣處理，獲得子孔徑圖像陣列；

步驟S4，對所述子孔徑圖像陣列中的邊緣子孔徑圖像進行去漸暈處理，獲得去漸暈后的子孔徑圖像陣列；

步驟S5，利用去漸暈后的子孔徑圖像陣列完成四維光場解碼，得到四維光場的參數化表示；

所述步驟S2進一步包括以下步驟：

步驟S21，根據所述光場成像裝置的傳感器大小和微透鏡陣列數目建立所述原始圖像的微透鏡陣列中心的初始坐標集g(x)，g(x)＝(g_v(x)，g_h(x)，1)^T，其中，x為微透鏡的索引值，為1到N的整數，N為微透鏡的個數，g_v(x)、g_h(x)分別為微透鏡陣列中心的垂直和水平坐標值，并設定微透鏡陣列中心坐標偏移量的水平分量初始值o_h＝0，垂直分量初始值o_v＝0；

步驟S22，增強所述原始圖像中的微透鏡圖像間隙的暗區域，以建立初始關鍵點集L；

步驟S23，在所述初始關鍵點集L的范圍內，利用所述微透鏡陣列中心的初始坐標集g(x)的先驗知識估計得到最近鄰中心點集g_n(x)；

步驟S24，計算所述最近鄰中心點集g_n(x)的有效掩模m(x)；

步驟S25，根據所述最近鄰中心點集g_n(x)及其有效掩模m(x)，在所述最近鄰中心點集g_n(x)中篩選出有效中心點集g_m(x)，并利用有效中心點之間的鄰域關系計算各微透鏡中心點的水平和垂直步長值s_h和s_v；

步驟S26，利用轉換矩陣t＝t(s_v，s_h，o_v，o_h)和所述微透鏡陣列中心的初始坐標集g(x)，根據公式g_t＝g·t計算得到預估計中心坐標集g_t(x)；

步驟S27，基于所述預估計中心坐標集g_t(x)和最近鄰中心點集g_n(x)計算得到各微透鏡中心點的水平和垂直偏移量o_h和o_v；

步驟S28，基于所述步驟S25和步驟S27計算得到的步長值和偏移量，構建新的轉換矩陣t＝t(s_v，s_h，o_v，o_h)，基于所述微透鏡陣列中心的初始坐標集g(x)，并根據公式g_c＝g·t計算得到最終中心坐標集g_c(x)；

所述步驟S22進一步包括以下步驟：

步驟S221，將所述原始圖像經過反相處理和高斯濾波后得到待標定圖像；

步驟S222，對于所述待標定圖像中亮度值接近最大的區域，采用求取局部極值的方法定位得到所述初始關鍵點集L。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟S25中，利用下式來計算所述水平和垂直步長值s_h和s_v：

s_h＝average(|g_m.h(x+1)-g_m.h(x)|)，

s_v＝average(|g_m.v(x+1)-g_m.v(x)|)，

其中，g_m.h(x)、g_m.v(x)為有效中心點集g_m(x)中某一點C的水平和垂直坐標分量，g_m.h(x+1)、g_m.v(x+1)分別為點C水平方向相鄰點D的水平坐標分量和垂直方向相鄰點E的垂直坐標分量。