[發明專利]一種光場圖像配準方法及系統

有效

• 申請號: 201810156779.4
• 申請日: 2018-02-24
• 公開（公告）號: CN108376409B
• 公開（公告）日: 2020-12-01
• 發明（設計）人: 段福洲;蘇文博;關鴻亮;徐翎豐;郭甜;孟祥慈;楊帆
• 申請（專利權）人: 首都師范大學
• 主分類號: G06T7/33
• 分類號: G06T7/33;G06T7/12;G06T7/136;G06T7/13;G06T7/66
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 王戈

本發明公開了一種光場圖像配準方法及系統。該方法包括：獲取左目標光場圖像和右目標光場圖像；分別確定左目標光場圖像的多個矩形檢測區域和右目標光場圖像的多個檢測區域；從左目標光場圖像的每個檢測區域中提取第一特征點，構成第一特征點集；從右目標光場圖像的每個檢測區域中提取第二特征點，構成第二特征點集；利用暴力算法對第一特征點集中的特征點與第二特征點集中的特征點進行匹配，得到多個匹配點對；確定各個匹配點對中特征點的坐標；依據坐標，計算單應矩陣；依據單應矩陣，得到左目標光場圖像和右目標光場圖像配準后的圖像。本發明能夠提高重疊區域較小的兩幅光場圖像進行配準的配準精度，還可以降低時間消耗。

技術領域

本發明涉及光場數據處理技術領域，特別是涉及一種光場圖像配準方法及系統。

背景技術

光場圖像通常采用光場相機獲得，光場相機區別于傳統相機，它是在主透鏡和圖像傳感器之間放置一個微透鏡陣列，使得傳感器可以同時記錄光線的強度信息和方向信息，實現對四維光場數據的采集，四維光場數據也就是一根光線的四維坐標，四維坐標是由微透鏡上的坐標和傳感器上的坐標構成的。光場相機具有一個很突出的特點是可以實現先拍照后對焦，可以有效記錄大景深的場景，不用選擇對焦，因此拍攝速度很快。現在，光場相機已經應用于安防監控，合成孔徑成像，合成光場描繪以及多視點立體顯示等領域。為了進行光場拼接，因此必須要對兩幅光場圖像進行配準，確定兩個光場坐標系之間的轉換關系。

目前，通常采用如下方法對光場圖像進行配準：利用光場相機拍攝光場圖像；從拍攝的圖像中解碼出原始光場圖像；從原始光場圖像中提取光場子孔徑圖像；對光場子孔徑圖像進行檢測，得到多個特征點；將特征點映射到光場的四維空間，也就是得出特征點在微透鏡和傳感器上的四個坐標；將其轉換到普呂克坐標系下，求出一個5*5的轉換矩陣，完成圖像配準。由于現有的方法需要從原始光場圖像中提取光場子孔徑圖像，特征點是通過對光場子孔徑圖像進行檢測得到，而光場子孔徑圖像的分辨率低，兩幅圖像的重疊區域必須足夠大，才能檢測到充足的特征點，因此，對于重疊區域較小的圖像，其配準精確低。

發明內容

基于此，有必要提供一種光場圖像配準方法及系統，以提高光場圖像的配準精度。

為實現上述目的，本發明提供了如下方案：

一種光場圖像配準方法，包括：

獲取左目標光場圖像和右目標光場圖像，所述左目標光場圖像和所述右目標光場圖像具有重疊區域；

以左目標光場圖像中對應每個微透鏡的中心為矩形中心，以所述左目標光場圖像中預設個數的像素長度為矩形邊長，確定所述左目標光場圖像的多個矩形檢測區域；

以右目標光場圖像中對應每個微透鏡的中心為矩形中心，以所述右目標光場圖像中所述預設個數的像素長度為半徑，確定所述右目標光場圖像的多個檢測區域；

利用尺度不變特征變換算法從所述左目標光場圖像的每個檢測區域中提取第一特征點，構成第一特征點集，所述第一特征點為所述左目標光場圖像中每個檢測區域中的尺度不變性滿足預設閾值的特征點；

利用尺度不變特征變換算法從所述右目標光場圖像的每個檢測區域中提取第二特征點，構成第二特征點集，所述第二特征點為所述右目標光場圖像中每個檢測區域中的尺度不變性滿足所述預設閾值的特征點；

利用暴力算法對所述第一特征點集中的特征點與所述第二特征點集中的特征點進行匹配，得到多個匹配點對；

確定各個所述匹配點對中特征點的坐標；

依據所述坐標，計算單應矩陣；

依據所述單應矩陣，得到所述左目標光場圖像和所述右目標光場圖像配準后的圖像。

可選的，在所述獲取左目標光場圖像和右目標光場圖像之前，還包括確定光場相機中微透鏡陣列中各個微透鏡的中心；