[發明專利]軸向掃描光場數據的重建與拼接方法及裝置

有效

• 申請號: 202010099902.0
• 申請日: 2020-02-18
• 公開（公告）號: CN111429500B
• 公開（公告）日: 2022-08-09
• 發明（設計）人: 戴瓊海;張億;季向陽;吳嘉敏
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: G06T7/557
• 分類號: G06T7/557;G06T17/00
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 王艷斌

1.一種軸向掃描光場數據的重建與拼接方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1，利用軸向掃描光場系統，按照設定的軸向間隔進行采集得到光場圖棧，對所述光場圖棧進行重排得到數據圖棧；

S2，通過計算機模擬所述軸向掃描光場系統的光路前傳過程，得到子孔徑點擴散函數；

S3，根據所述數據圖棧和所述子孔徑點擴散函數以及重建算法重建目標場景的三維信息；

其中，所述S1還包括：

在所述數據圖棧的數據量大于預設數量值，且單張光場圖棧的密度大于預設密度值時，對所述數據圖棧進行軸向降采樣；

所述S2還包括：

對所述子孔徑點擴散函數進行軸向非等間隔降采樣，降采樣比例與所述數據圖棧的降采樣比例相同；

所述S3進一步包括：

S31，規定所述數據圖棧的重建數據，對所述數據圖棧內的圖進行編號；

S32，確定要重建的體Volume的范圍，進行全0初始化，選擇需要重建的圖；

S33，在Volume內抽取對應層，用預設比例加上全1作為重建初值，使用RL解卷積方法進行單張光場的重建，得到對應Xguess；

S34，對于Xguess進行插值，得到upXguess；

S35，使用sigmoid函數作為融合比例，用upXguess更新Volume的對應層；

S36，選取下一個image，重復步驟S32-S35，直到所述數據圖棧內的數據全部計算結束。

2.根據權利要求1所述的軸向掃描光場數據的重建與拼接方法，其特征在于，所述S2進一步包括：

在所述軸向掃描光場系統中，從點光源出發，用計算機模擬光路前傳過程，計算出微透鏡陣列前表面的復數光場，通過微透鏡陣列的相位調制，經歷一個傳播過程，得到點光源在傳感器表面上的光強分布，根據所述光強分布得到各個深度對應的子孔徑點擴散函數。

3.一種軸向掃描光場數據的重建與拼接裝置，其特征在于，包括：

采集模塊，用于利用軸向掃描光場系統，按照設定的軸向間隔進行采集得到光場圖棧，對所述光場圖棧進行重排得到數據圖棧；

計算模塊，用于通過計算機模擬所述軸向掃描光場系統的光路前傳過程，得到子孔徑點擴散函數；

重建模塊，用于根據所述數據圖棧和所述子孔徑點擴散函數以及重建算法重建目標場景的三維信息；

其中，所述采集模塊，還用于在所述數據圖棧的數據量大于預設數量值，且單張光場圖棧的密度大于預設密度值時，對所述數據圖棧進行軸向降采樣；

所述計算模塊，還用于對所述子孔徑點擴散函數進行軸向非等間隔降采樣，降采樣比例與所述數據圖棧的降采樣比例相同；

所述重建模塊，具體用于：

規定所述數據圖棧的重建數據，對所述數據圖棧內的圖進行編號；

確定要重建的體Volume的范圍，進行全0初始化，選擇需要重建的圖；

在Volume內抽取對應層，用預設比例加上全1作為重建初值，使用RL解卷積方法進行單張光場的重建，得到對應Xguess；

對于Xguess進行插值，得到upXguess；

使用sigmoid函數作為融合比例，用upXguess更新Volume的對應層；

選取下一個image，重復上面過程進行計算，直到所述數據圖棧內的數據全部計算結束。

4.根據權利要求3所述的軸向掃描光場數據的重建與拼接裝置，其特征在于，所述計算模塊，具體用于，在所述軸向掃描光場系統中，從點光源出發，用計算機模擬光路前傳過程，計算出微透鏡陣列前表面的復數光場，通過微透鏡陣列的相位調制，經歷一個傳播過程，得到點光源在傳感器表面上的光強分布，根據所述光強分布得到各個深度對應的子孔徑點擴散函數。