[發明專利]光場成像的數據預處理方法

在審

• 申請號: 201710219116.8
• 申請日: 2017-04-06
• 公開（公告）號: CN108696692A
• 公開（公告）日: 2018-10-23
• 發明（設計）人: 不公告發明人
• 申請（專利權）人: 上海盟云移軟網絡科技股份有限公司
• 主分類號: H04N5/232
• 分類號: H04N5/232
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明提出的光場成像的數據預處理方法，屬于光場成像技術領域，包括以下步驟：步驟1，原始光場數據解碼；步驟2，獲取白圖像；步驟3，白圖像處理，處理白圖像是為了獲取白圖像中每個宏像素中心的坐標位置、每行每列宏像素的個數和每個宏像素中所含元素的個數；步驟4，獲取四維光場矩陣和子光圈圖像陣列，利用步驟3處理結果中的參數對光場圖像數據進行幾何變換和重新排列，最終得到標準四維光場矩陣。本申請完成了從Lytro Illum光場相機中提取和解碼光場數據，并進行處理獲取標準四維光場圖像矩陣和子光圈圖像矩陣的過程，為光場成像技術的研究和應用奠定了基礎。

技術領域

本發明屬于光場成像技術領域，尤其是光場成像的數據預處理方法。

背景技術

光場相機結構包括一個主鏡頭、一個微透鏡陣列和一個圖像探測器，加入微透鏡陣列后圖像探測器上的像素點不再是光場的積分，而是四維光場的重采樣，因此光場相機能夠通過一次成像獲取比傳統相機更多的光信息，可以利用計算成像的方法得到不同方向、位置、景深處的圖像以滿足不同的需求。目前，市面上消費級的Lytro相機系列中的Lytro Illum光場相機因其較好的外觀設計和較高的成像質量廣受消費者的喜愛，目前已有對Lytro Illum相機獲取四維光場信息進行研究，但是還比較簡潔，尚屬起步階段。

發明內容

本發明提供的光場成像的數據預處理方法，為光場成像技術的研究和應用奠定了基礎。

本發明具體采用如下技術方案實現：

光場成像的數據預處理方法，包括以下步驟：

步驟1，原始光場數據解碼，把Lytro Illum相機內部編碼好的原始光場圖像數據解碼為可以利用的標準光場圖像矩陣的過程；

步驟2，獲取白圖像，每次處理不同場景下的光場圖像數據時，需先處理與該場景相同環境條件下的白圖像，以解算出最終的標準光場圖像矩陣；

步驟3，白圖像處理，處理白圖像是為了獲取白圖像中每個宏像素中心的坐標位置、每行每列宏像素的個數和每個宏像素中所含元素的個數；

步驟4，獲取四維光場矩陣和子光圈圖像陣列，利用步驟3處理結果中的參數對光場圖像數據進行幾何變換和重新排列，最終得到標準四維光場矩陣LF(t,s,v,u)。

作為優選，所述步驟3的白圖像處理包括以下步驟：

步驟31)確定峰值點，對白圖像先進行圓形濾波處理，然后找局部最大值，最大值點即為峰值點；

步驟32)確定每行峰值點的偏移角度；

步驟33)確定每行每列峰值點的偏移量；

步驟34)確定最終的整幅圖像的宏像素以及微透鏡中心坐標。

作為優選，所述步驟32)包括：

步驟321)三角網格化處理，即對峰值點進行三角網處理，網格交點即代表峰值點，然后采用近鄰取樣法確定相鄰的峰值點；

步驟322)對步驟321)確定的峰值點分別沿x方向(水平方向)和y方向(垂直方向)最小二乘擬合，確定每行每列峰值點的偏移角度。

作為優選，所述步驟4包括：

步驟41)去漸暈效應，先調整圖像的灰度范圍，即根據原始數據文件中的參數可知，原始光場圖像的灰度范圍為64～1023，將其映射到0～1之間，然后去漸暈處理；

步驟42)去馬賽克，利用MATLAB中的demosaic函數；

步驟43)圖像旋轉、縮放、平移，讓宏像素中水平徑向和垂直徑向的元素為奇數，以確保中心點位置為整數值；