[發明專利]光場成像系統的自由視點重建方法

在審

• 申請號: 201710390088.6
• 申請日: 2017-05-27
• 公開（公告）號: CN109246418A
• 公開（公告）日: 2019-01-18
• 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: H04N13/282
• 分類號: H04N13/282;H04N13/257
• 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系統的自由視點重建方法，涉及光場成像技術領域，具體步驟為；步驟1：設定重建參數，主要指顯示面板、微透鏡陣列和視點的相對位置以及微透鏡的焦距和重建圖像的分辨率；步驟2：通過光線追跡計算重建面像素與單元圖像中像素的映射關系(一對一的映射關系)，追跡過程為逆向追跡，追跡的光線是：從小孔相機小孔射向相機像面上像素的光線，經過逆向追跡直致追跡到顯示面板上的某像素，此時顯示面板的像素與小孔相機像面上的像素的映射關鍵性就得以建立；步驟3：根據映射關系，計#出重建面上每個像素的值(RGB顏色值)。本發明的自由視點重建方法帶來重建分辨率的提升。

技術領域

本發明涉及光場成像技術領域，尤其是光場成像系統的自由視點重建方法。

背景技術

光場成像技術中使用微透鏡陣列對物體及場景進斤記錄，記錄的信息中不僅僅包括場景的二維顏色信息，同時包含了光線入射的角度信息。然而使用光場成像技術拍攝的光場照片雖然包含了更多的信息，但卻并不適宜于人眼直接觀看，解決這個問題的途徑為計算重建。

常用的計算重建方式為二維切片重建，該方式模擬了真實光學再現的過程，能夠完成得到較高質量的光場圖像二維干面化，是其他重建方法的基礎，并且能實現背景虛化，突出主體的功能。然而，由于在重建過程中需要對重建平面進行選擇，當場景中物體不在重建平面上時，就會模糊，所以重建過程中必須設置合適的重建參數，尤其是在動態場景中需要動態的對重建參數進行調整。

發明內容

本發明提供的光場成像系統的自由視點重建方法，可極大地提高重建圖像的分辨率。

本發明具體采用如下技術方案實現：

一種光場成像系統的自由視點重建方法，具體步驟為；

步驟1：設定重建參數，主要指顯示面板、微透鏡陣列和視點的相對位置以及微透鏡的焦距和重建圖像的分辨率；

步驟2：通過光線追跡計算重建面像素與單元圖像中像素的映射關系(一對一的映射關系)，追跡過程為逆向追跡，追跡的光線是：從小孔相機小孔射向相機像面上像素的光線，經過逆向追跡直致追跡到顯示面板上的某像素，此時顯示面板的像素與小孔相機像面上的像素的映射關鍵性就得以建立；

步驟3：根據映射關系，計#出重建面上每個像素的值(RGB顏色值)。

本發明提供的光場成像系統的自由視點重建方法，其有益效果在于：傳統方法中每個宏像素僅能夠代表重建圖像的一個像素，而本申請給出的方法中，每個宏像素能夠解出的重建圖像的像素數量要遠大于1，從而為本申請給出的重建方法帶來重建分辨率的提升。

附圖說明

圖1是自由視點重建的光學模型圖；

圖2是本發明的自由視點重建方法流程圖。

具體實施方式

為進一步說明各實施例，本發明提供有附圖。這些附圖為本發明揭露內容的一部分，其主要用以說明實施例，并可配合說明書的相關描述來解釋實施例的運作原理。配合參考這些內容，本領域普通技術人員應能理解其他可能的實施方式以及本發明的優點。圖中的組件并未按比例繪制，而類似的組件符號通常用來表示類似的組件。

現結合附圖和具體實施方式對本發明進一步說明。

如圖1所示，本實施例提出的光場成像系統的自由視點重建方法，微透鏡陣列的焦距為f，放置在顯示面板距離為g處，觀察者位于微透鏡陣列前方距離為I的某處，模擬相機拍攝(即觀察者觀察的過程)系統再現的三維像，得到重建結果。圖中眼睛示意了重建的視點，即觀察的位置不同，視點不同，從而可重建出的結果就是在該位置觀察集成成像所重建出場景的結果。

重建過程可理解為：顯示面板發出的光學經過透鏡陣列的折射在微透鏡陣列后方的空間中呈現出立體像，并被觀察者(相機)捕獲，完成自由視點重建。