[發明專利]一種光場相機四維數據大景深三維顯示的方法

有效

• 申請號: 201910909861.4
• 申請日: 2019-09-25
• 公開（公告）號: CN110662014B
• 公開（公告）日: 2020-10-09
• 發明（設計）人: 艾靈玉;石肖;周彪
• 申請（專利權）人: 江南大學
• 主分類號: H04N13/128
• 分類號: H04N13/128;H04N13/106;H04N13/122;H04N13/204
• 代理公司: 哈爾濱市陽光惠遠知識產權代理有限公司 23211
• 代理人: 彭素琴

1.一種光場相機四維數據大景深三維顯示方法，其特征在于，包含以下步驟：

(1)解碼：獲取標準六邊形排列的光場圖像L_s(u，v，x，y)，轉變為正方形排列的元素圖像EIA；主透鏡平面記錄四維光場信息中的光線角度坐標(u，v)，微透鏡平面記錄四維光場信息中的光線空間坐標(x，y)；(2)深度分割映射：將元素圖像EIA轉化為正交投影圖像，對圖像中處于不同深度的物體進行分割得到不同深度物體的元素圖像EIA_obj1，EIA_obj2，…，EIA_objn，其中，下標為表示不同深度的物體，通過深度映射調整微透鏡陣列記錄面與主透鏡面的距離來改變中間像空間內的像與微透鏡陣列面的距離，調整的目標距離，即中間像空間內的像與微透鏡陣列面的距離為D′，原距離，即微透鏡面與主透鏡面的間距為D，D′/D＝α，根據公式計算得到D′位置的圖像信息，然后對光場圖像進行重新映射，得到不同深度物體的EIA集合EIA_opt1，EIA_opt2…，ELA_optn；其中，D處的光場信息記作L_D，D′處的的光場信息記作L_D’；

(3)大景深信息獲取：步驟(2)獲得的不同深度物體的EIA集合使用深度位置權重算法進行融合為一張元素圖像EIA_opt，然后在DPII系統中進行顯示，即實現大景深三維顯示；所述深度位置權重算法包括：將步驟(2)獲得的EIA圖像集合按照物體的深度位置進行排序，從距離相機最近的物體開始依次疊加，對于單個的像素點，當前一張EIA融合之后在該像素點所在位置P處的值為物體時，此像素點在P處的權重為0，當前一張EIA融合之后在P處的值為背景時，此像素點在P處的權重為1，最終將所有的EIA在P處的像素點按照下式融合：EIAP_opt＝w₁·EIAP_opt1+w₂·ELAP_opt2+…+w_n·EIAP_optn，其中，w為像素點的權重，EIAP_optn為不同深度的物體在P處的元素圖像；所有的像素點進行權重，得到最終的大景深元素圖像EIA_opt。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟(2)中對圖像中處于不同深度的物體進行分割包括如下步驟：

(21)使用正交投影轉換算法將元素圖像EIA映射為正交投影圖像O_t；

(22)對正交投影圖像O_t的每一個子圖像進行圖像分割得到正交投影集O_obj1，O_obj2，…，O_objn，其中n對應不同的物體，每一個分割得到的子圖包含了同一深度的三維物體，且大小與原子圖相同；

(23)將分割完成的正交投影集O_obj1，O_obj2，…，O_objn，使用正交投影轉換算法轉化為EIA第一集合EIA_obj1，EIA_obj2，…，EIA_objn；

(24)使用深度映射算法對步驟(23)得到的EIA進行重新映射，對于EIA第一集合EIA_obj1，ELA_obj2，…，EIA_objn中的各EIA，通過深度映射調整微透鏡陣列記錄面與主透鏡面的距離改變中間像空間內的像與微透鏡陣列面的距離，調整的目標距離，即中間像空間內的像與微透鏡陣列面的距離為D′，原距離，即中間像空間內的像與微透鏡陣列面的距離為D，其比值D′/D＝α，由L_D′到L_D滿足映射關系：計算得到L_D′，重新映射，得到不同深度物體的EIA第二集合EIA_opt1，EIA_opt2…，EIA_optn；其中，D處的光場信息記作L_D，D′處的的光場信息記作L_D’。