[發明專利]一種全聚焦光場圖像組成方法及系統

在審

• 申請號: 201910534802.3
• 申請日: 2019-06-20
• 公開（公告）號: CN110246162A
• 公開（公告）日: 2019-09-17
• 發明（設計）人: 關鴻亮;徐翎豐;段福洲;蘇文博;郭甜;楊帆;張玉瑤;陳璐;孟祥慈
• 申請（專利權）人: 首都師范大學
• 主分類號: G06T7/30
• 分類號: G06T7/30;G06T7/50;H04N5/232
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 劉鳳玲

1.一種全聚焦光場圖像組成方法，其特征在于，所述方法包括：

獲取光原始圖像；

對所述光場原始圖像進行數字重聚焦，得到光場的焦點堆棧；

對所述焦點堆棧進行宏像素方差計算，得到空間點的匹配代價；

根據所述匹配代價計算成像索引；

通過所述成像索引，從所述焦點堆棧中提取出所述光場原始圖像中所有點的成像；

根據所有所述點的成像組成全聚焦光場圖像。

2.根據權利要求1所述的全聚焦光場圖像組成方法，其特征在于，所述對所述光場原始圖像進行數字重聚焦的重聚焦公式為：

式中，L_α為重聚焦之后的光場圖像；L為重聚焦之前的光場圖像；(s，t)為空間坐標；(u，v)為角度坐標；α為重聚焦參數，所述重聚焦參數為重聚焦后的深度與重聚焦之前的深度的比值。

3.根據權利要求1所述的全聚焦光場圖像組成方法，其特征在于，所述對所述焦點堆棧進行宏像素方差計算，得到空間點的匹配代價的匹配代價計算公式為：

式中，C_α(s，t)為深度為α的重聚焦圖像中空間坐標為(s，t)的點的匹配代價值；N為宏像素P內的點的數量；I(u，v)為宏像素P內角度坐標為(u，v)的點；為宏像素P中像素的平均值。

4.根據權利要求1所述的全聚焦光場圖像組成方法，其特征在于，所述根據所述匹配代價計算成像索引的計算公式為：

D_(s，t)＝arg_αminC_α(s，t)

式中，D_(s，t)為空間坐標為(s，t)的點的最清晰成像索引值。

5.一種全聚焦光場圖像組成系統，其特征在于，所述系統包括：

圖像獲取模塊，用于獲取光原始圖像；

重聚焦模塊，用于對所述光場原始圖像進行數字重聚焦，得到光場的焦點堆棧；

方差計算模塊，用于對所述焦點堆棧進行宏像素方差計算，得到空間點的匹配代價；

成像索引計算模塊，用于根據所述匹配代價計算成像索引；

提取模塊，用于通過所述成像索引，從所述焦點堆棧中提取出所述光場原始圖像中所有點的成像；

全聚焦光場圖像組成模塊，用于根據所述點的成像組成全聚焦光場圖像。

6.根據權利要求5所述的全聚焦光場圖像組成系統，其特征在于，所述對所述光場原始圖像進行數字重聚焦的重聚焦公式為：

式中，L_α為重聚焦之后的光場圖像；L為重聚焦之前的光場圖像；(s，t)為空間坐標；(u，v)為角度坐標；α為重聚焦參數，所述重聚焦參數為重聚焦后的深度與重聚焦之前的深度的比值。

7.根據權利要求5所述的全聚焦光場圖像組成系統，其特征在于，所述對所述焦點堆棧進行宏像素方差計算，得到空間點的匹配代價的匹配代價計算公式為：

式中，C_α(s，t)為深度為α的重聚焦圖像中空間坐標為(s，t)的點的匹配代價值；N為宏像素P內的點的數量；I(u，v)為宏像素P內角度坐標為(u，v)的點；為宏像素P中像素的平均值。

8.根據權利要求5所述的全聚焦光場圖像組成系統，其特征在于，所述根據所述匹配代價計算成像索引的計算公式為：

D_(s，t)＝arg_αminC_α(s，t)

式中，D_(s，t)為空間坐標為(s，t)的點的最清晰成像索引值。