[發明專利]一種針對微透鏡陣列誤差的光場圖像校正方法

有效

• 申請號: 201810184833.6
• 申請日: 2018-03-06
• 公開（公告）號: CN108305233B
• 公開（公告）日: 2019-07-02
• 發明（設計）人: 李蘇寧;袁遠;劉彬;談和平
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: G06T5/00
• 分類號: G06T5/00
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 畢雅鳳

1.一種針對微透鏡陣列誤差的光場圖像校正方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

步驟一、采用光場相機對白色勻光板成像，獲取光場原始白圖像I；

步驟二、將光場原始白圖像I初步劃分為若干微透鏡區域，一個微透鏡區域對應一個誤差子圖像，在每個微透鏡區域內搜索相應誤差子圖像的中心點坐標，并確定所述誤差子圖像的大?。?/p>

步驟三、檢測各誤差子圖像的邊緣輪廓，并提取邊緣特征點的坐標；

步驟四、建立誤差子圖像的幾何誤差矩陣，并根據各誤差子圖像的標記點以及相應標準子圖像的參考點，依次確定所有誤差子圖像的幾何誤差矩陣，誤差子圖像的標記點即中心點和邊緣特征點；

步驟五、將各誤差子圖像的幾何誤差矩陣進行矩陣變換，求解相應的誤差子圖像的校正矩陣，并由各誤差子圖像的校正矩陣組成光場圖像校正矩陣；

步驟六、利用光場圖像校正矩陣對待校正圖像的像素點進行坐標變換，得到校正后的光場圖像。

2.根據權利要求1所述的一種針對微透鏡陣列誤差的光場圖像校正方法，其特征在于，步驟一具體為：

將白色勻光板固定在光場相機鏡頭前方，保證白色勻光板平面與光場相機的光軸相互垂直；調整光場相機光圈值直至成像屏上光斑剛好不發生串擾，對白色勻光板平面光源進行拍攝，得到光場原始白圖像I。

3.根據權利要求1所述的一種針對微透鏡陣列誤差的光場圖像校正方法，其特征在于，步驟二具體為：

將光場原始白圖像I的像素灰度值分別按行列加和，得到m個行像素灰度值總和S_row(x)及n個列像素灰度值總和S_col(y)，光場原始白圖像I的分辨率為m×n，m為行數，n為列數；分別設定行像素灰度值總和的閾值、列像素灰度值總和的閾值Th_row和Th_col，篩選出微透鏡單元的分界行列，完成微透鏡區域的初步劃分；

然后對各微透鏡區域內的行列像素灰度值總和進行局部搜索，選取灰度值總和最大的行列作為該誤差子圖像的中心點c_i,j，并記錄誤差子圖像中心點坐標c_i,j(x₁,y₁)，根據各誤差子圖像的中心點坐標及誤差子圖像覆蓋像素個數l×l，將光場原始白圖像I劃分為p×q個誤差子圖像；其中，x＝1、2、…、m，y＝1、2、…、n，i＝1、2、…、p，j＝1、2、…、q，p＝m/l，q＝n/l。

4.根據權利要求1所述的一種針對微透鏡陣列誤差的光場圖像校正方法，其特征在于，步驟三中，檢測各誤差子圖像的邊緣輪廓的方法具體為：

對各誤差子圖像的像素點(x,y)進行卷積計算：

G_0°＝|f(x-1,y+1)+2f(x,y+1)+f(x+1,y+1)-[f(x-1,y-1)+2f(x,y-1)+f(x+1,y-1)]|

G_45°＝|f(x+1,y)+2f(x+1,y-1)+f(x,y-1)-[f(x-1,y)+2f(x-1,y+1)+f(x,y+1)]|

G_90°＝|f(x+1,y-1)+2f(x+1,y)+f(x+1,y+1)-[f(x-1,y-1)+2f(x-1,y)+f(x-1,y+1)]|

G_135°＝|f(x,y+1)+2f(x+1,y+1)+f(x+1,y)-[f(x,y-1)+2f(x-1,y-1)+f(x-1,y)]|

其中，G_0°、G_45°、G_90°和G_135°分別為以水平方向為基準的0°、45°、90°、135°方向的卷積結果，f(x,y)為像素點(x,y)的像素灰度值；

則像素點(x,y)的梯度幅值為：

設定閾值Th_G，對誤差子圖像中各像素點的梯度幅值進行檢測，若像素點(x,y)的梯度幅值滿足則判定該像素點為誤差子圖像的邊緣點，由誤差子圖像的邊緣點圍合成的輪廓即為誤差子圖像的邊緣輪廓。