[發明專利]一種基于EPI的光場圖像關鍵位置檢測方法

有效

• 申請號: 201910735223.5
• 申請日: 2019-08-09
• 公開（公告）號: CN110580481B
• 公開（公告）日: 2022-01-11
• 發明（設計）人: 金海燕;邊敏艷;肖照林;蔡磊;李秀秀
• 申請（專利權）人: 西安理工大學
• 主分類號: G06V10/44
• 分類號: G06V10/44;G06V10/60
• 代理公司: 西安弘理專利事務所 61214
• 代理人: 杜娟

1.一種基于EPI的光場圖像關鍵位置檢測方法，其特征在于，具體按照以下步驟實施：

步驟1、對原始的光場圖像name_LensletRaw.bmp進行解碼得到四維光場矩陣LF[u，v，s，t]；所述步驟1具體按照以下步驟實施：

步驟1.1、使用MATLAB的imread函數讀入大小為[M，N，3]的光場圖像name_LensletRaw.bmp，使用MATLAB的dlmread函數讀入光場圖像對應的name_LensletRaw.txt文件，對name_LensletRaw.txt文件的第三行代表光場圖像內每個宏像素間中心點的水平間隔與垂直間隔[x，y]做如公式(1)的處理得到角度分辨率[u，v]，所述公式(1)為：

步驟1.2、使用MATLAB的imread函數讀入大小為[M，N，3]的光場白圖像name_white_image.bmp，使用im2bw函數將光場白圖像二值化，其中定義二值化閾值graythresh＝50/255，篩選光場白圖像中像素高于此閾值的像素點，得到有效像素點；

步驟1.3、依據name_LensletRaw.txt文件的第四行至最后一行所代表光場圖像內每個宏像素的中心點坐標計算每個角度分辨率[u，v]采樣的圖像坐標，確認得到的圖像坐標合法并且該角度分辨率[u，v]在光場白圖像上對應的像素點為有效像素點時，對name_LensletRaw.txt文件包括的四維光場數據進行賦值操作，得到解碼后的四維光場矩陣LF[u，v，s，t]，其中，s代表子孔徑圖像的高度，t代表子孔徑圖像的寬度；

步驟2、利用MATLAB對四維光場矩陣LF[u，v，s，t]進行提取，再對提取得到的中心行、中心列子孔徑圖像進行灰度化處理；

所述步驟2具體按照以下步驟實施：

步驟2.1、對四維光場矩陣LF[u，v，s，t]進行如式(2)的處理得到四維光場矩陣LF[u，v，s，t]的中心行u₁和中心列v₁，所述式(2)如下所示：

步驟2.2、使用MATLAB中的squeeze函數分別提取四維光場矩陣LF[u，v，s，t]中心行u₁和中心列v₁的視圖：LF(u₁，v₁，s，t)，即光場圖像的中心行、中心列子孔徑圖像，并編號為sub_num，再使用MATLAB中的rgb2gray函數將中心行、中心列子孔徑圖像灰度化；

步驟3、在灰度化處理后的中心行、中心列子孔徑圖像上提取3D水平EPI立方體和3D垂直EPI立方體；

步驟4、對灰度化處理后的中心行、中心列子孔徑圖像進行多尺度Harris特征點檢測，確定光場圖像上在多個尺度上都被檢測到的特征點；

步驟5、將經步驟4得到的特征點投影到經步驟3得到的相應EPI立方體上對應的EPI圖像上，處理得到關鍵位置線；

步驟6、對特征點投影之后的每個EPI圖像先進行hough線檢測再濾波，確定得到光場圖像上穩定的特征點即光場關鍵位置；

步驟7、刪除重復的光場關鍵位置，并將剩下的光場關鍵位置顯示在光場圖像name_LensletRaw.bmp上，最終得到光場圖像上所有關鍵位置。

2.根據權利要求1所述的一種基于EPI的光場圖像關鍵位置檢測方法，其特征在于，所述步驟3具體按照以下步驟實施：

步驟3.1、將灰度化處理后的每個中心行子孔徑圖像中的每行作為采樣線，疊放該中心行子孔徑圖像中的所有行的采樣線，得到水平EPI圖像，將所有中心行子孔徑圖像的水平EPI圖像像素置為0，并組合光場圖像的所有中心行子孔徑圖像的水平EPI圖像，得到3D水平EPI立方體；

步驟3.2、將灰度化處理后的每個中心列子孔徑圖像中的每列作為采樣線，疊放該中心列子孔徑圖像中的所有列的采樣線，得到垂直EPI圖像，將所有中心列子孔徑圖像的水平EPI圖像像素置為0，并組合光場圖像的所有中心列子孔徑圖像的垂直EPI圖像，得到3D垂直EPI立方體。