[發(fā)明專利]一種面向微透鏡光場(chǎng)相機(jī)的標(biāo)定方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810455428.3
• 申請(qǐng)日: 2018-05-14
• 公開（公告）號(hào): CN108776980B
• 公開（公告）日: 2021-07-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 韓磊;劉黃驍烈;夏明亮;呂俊斌;徐夢(mèng)溪;鄭勝男;張建德;黃陳蓉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京工程學(xué)院
• 主分類號(hào): G06T7/80
• 分類號(hào): G06T7/80
• 代理公司: 南京蘇高專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

1.一種面向微透鏡光場(chǎng)相機(jī)的標(biāo)定方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)使用微透鏡光場(chǎng)相機(jī)plenoptic 1.0采集高曝光原始白圖像和棋盤靶標(biāo)原始圖像

(2)對(duì)原始白圖像去馬賽克得到真彩色白圖像進(jìn)行峰值檢測(cè)，得到所有微透鏡中心投影位置集合，并檢測(cè)微透鏡子圖像的有效半徑N_r；

(3)對(duì)靶標(biāo)原始圖像去馬賽克得到真彩色靶標(biāo)圖像根據(jù)步驟(2)得到的微透鏡中心投影位置集合和微透鏡子圖像有效半徑N_r，解碼靶標(biāo)原始圖像，得到4D光場(chǎng)數(shù)據(jù)L(i,j,k,l)；

(4)由4D光場(chǎng)數(shù)據(jù)L(i,j,k,l)生成中心子孔徑圖像在上檢測(cè)角點(diǎn)，得到角點(diǎn)索引坐標(biāo)集合；

(5)根據(jù)中心子孔徑圖像上檢測(cè)的每一個(gè)角點(diǎn)位置，在靶標(biāo)圖像上選擇可能包含角點(diǎn)特征的微透鏡子圖像作為候選子圖像；

(6)對(duì)每幅候選微透鏡子圖像做角點(diǎn)檢測(cè)，得到角點(diǎn)坐標(biāo)集合；

(7)在步驟(4)所得的角點(diǎn)索引坐標(biāo)集合中至少選擇13個(gè)角點(diǎn)，求解簡(jiǎn)化之后的模型初始參數(shù)，該模型即為方程式：

(8)以步驟(7)所得的參數(shù)為初值，步驟(6)檢測(cè)的所有角點(diǎn)坐標(biāo)為觀測(cè)數(shù)據(jù)集，采用非線性優(yōu)化方法使所有角點(diǎn)的重投影誤差之和最小，得到非畸變模型參數(shù)；

(9)以步驟(8)中的非畸變模型參數(shù)為初值，步驟(6)檢測(cè)的所有角點(diǎn)坐標(biāo)為觀測(cè)數(shù)據(jù)集，采用非線性優(yōu)化方法使所有角點(diǎn)的重投影誤差之和最小，估計(jì)得到畸變模型參數(shù)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種面向微透鏡光場(chǎng)相機(jī)的標(biāo)定方法，其特征在于，所述步驟(2)中的峰值檢測(cè)方法為：

1)對(duì)真彩色白圖像進(jìn)行低通濾波，降低噪聲干擾；

2)根據(jù)微透鏡光場(chǎng)相機(jī)標(biāo)稱的像素分辨率M×M及角度分辨率N×N，假定每個(gè)微透鏡的中心投影位置為(q,r)；

3)對(duì)每個(gè)微透鏡，在假定的中心位置(q,r)及其25鄰域像素集中，以3×3滑動(dòng)窗口檢測(cè)其局部峰值；

4)在真彩色白圖像上，將每個(gè)微透鏡子圖像的候選中心位置坐標(biāo)均值(m,n)作為該微透鏡投影中心位置。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種面向微透鏡光場(chǎng)相機(jī)的標(biāo)定方法，其特征在于，所述步驟(2)中微透鏡子圖像有效半徑的檢測(cè)方法為：以微透鏡投影中心位置為起點(diǎn)，沿圖像坐標(biāo)系橫軸的正負(fù)兩個(gè)方向、縱軸的正負(fù)兩個(gè)方向遍歷像素，直到像素值發(fā)生突變，最后將四個(gè)方向的平均移動(dòng)距離向下取整。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種面向微透鏡光場(chǎng)相機(jī)的標(biāo)定方法，其特征在于，所述步驟(3)中的解碼方法為：以(k,l)作為微透鏡投影中心的索引，以(i,j)作為微透鏡子圖像上像素的索引，(k,l)處微透鏡對(duì)應(yīng)子圖像上(i,j)處的像素值即為4D光場(chǎng)數(shù)據(jù)L(i,j,k,l)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種面向微透鏡光場(chǎng)相機(jī)的標(biāo)定方法，其特征在于，所述步驟(6)中的角點(diǎn)檢測(cè)方法為：

1)預(yù)處理：對(duì)每幅候選微透鏡子圖像二值化，之后對(duì)二值化的子圖像進(jìn)行兩個(gè)像素的加邊處理，得到圖像

2)初始角點(diǎn)確定：選擇兩個(gè)環(huán)形鄰域跳變次數(shù)均大于等于4的對(duì)應(yīng)像素位置作為初始角點(diǎn)位置；

3)像素級(jí)角點(diǎn)優(yōu)化選擇：選擇響應(yīng)度量最大的初始角點(diǎn)像素作為像素級(jí)精度的優(yōu)選角點(diǎn)；

4)剔除異常角點(diǎn)與亞像素級(jí)角點(diǎn)優(yōu)化。