[發明專利]基于EPI的光場拼接裝置及方法

有效

• 申請號: 201711263793.6
• 申請日: 2017-12-05
• 公開（公告）號: CN108133469B
• 公開（公告）日: 2021-11-02
• 發明（設計）人: 王慶;郭滿堂;周果清
• 申請（專利權）人: 西北工業大學
• 主分類號: G06T5/50
• 分類號: G06T5/50;G06T7/33;G06T7/557;G06F17/15;G03B37/02
• 代理公司: 西北工業大學專利中心 61204
• 代理人: 顧潮琪

1.一種基于EPI的光場拼接裝置的光場拼接方法，所述基于EPI的光場拼接裝置，包括光場相機、光學平臺、電控平移臺、運動控制器和計算機，其特征在于：所述的光場相機固定在電控平移臺上，且光場相機的鏡頭光軸與電控平移臺的導軌方向垂直；所述的電控平移臺安裝在光學平臺上，電控平移臺的導軌和光學平臺平行或垂直；所述的計算機通過運動控制器控制光場相機在電控平移臺導軌上平移，其特征在于包括下述步驟：

1)在滿足相鄰光場所采集場景重疊度大于20％的條件下，設定電控平移臺平移步進，光場相機平移間隔兩次以上采集一次光場數據；

2)提取每個光場數據的EPI圖，運用SIFT算法對相鄰兩光場的EPI圖求取匹配點，針對相鄰兩光場的每一對匹配點設定誤差函數，注冊過程中相鄰光場的注冊距離為T時第i對匹配點的誤差函數E_regist(T,i)＝|k₁(T,i)-k₀(T,i)|+|k₂(T,i)-k₀(T,i)|，其中，k₀(T,i)為相鄰兩光場的注冊距離為T時EPI圖中第i對匹配點所在直線的斜率；k₁(T,i)、k₂(T,i)為相鄰兩光場的注冊距離為T時，EPI圖中第i對匹配點對應EPI線的斜率；將每一相鄰兩光場的注冊距離值下求取的所有的誤差函數值求和得到一個總誤差值，所有總誤差值中的最小值對應的相鄰兩光場的注冊距離為最佳注冊距離T_opt；根據光場相機雙平面的幾何關系求得插值區域的高度x＝N_view×d，其中N_view為插值區域在角度平面某一坐標方向上的視點個數，d為視差距離值；

3)針對采集到的光場數據集合里的每一對相鄰光場，對插值區域的每一個像素點設定誤差函數其中D為相鄰兩光場的重聚焦視差值，EPI1(v_i,L_j)、EPI2(v_i,L_j)分別為左右兩光場EPI中直線L_j上視點v_i中的像素點值；設定相鄰兩光場重聚焦視差的取值范圍為其中k_s為左光場最左端像素點和右光場最右端像素點所在直線的斜率，k_m為左光場最右端像素點和右光場最左端像素點所在直線的斜率；設定重聚焦視差步長，使得光場中同一點的EPI線在變化前后的距離小于等于一個像素；在每一重聚焦視差值下對兩光場進行重聚焦，并在當前光場重聚焦視差值下計算插值區域內每一個像素點的誤差函數值，當像素點的當前誤差函數值小于舊的誤差函數值時，對當前像素點進行插值，并更新當前像素點的誤差函數值；

4)將采集到的所有光場數據的EPI圖合成一張EPI圖，并渲染出一幅寬視場圖像。