一种基于原始图像的四维光场解码预处理方法

摘要

本发明公开了一种基于原始图像的四维光场解码预处理方法，该方法包括以下步骤：利用光场成像装置采集场景原始图像；对于原始图像进行标定，得到原始图像的中心坐标集；利用标定信息对原始图像进行重采样处理，获得子孔径图像阵列；对子孔径图像阵列中的边缘子孔径图像进行去渐晕处理，获得去渐晕后的子孔径图像阵列；利用去渐晕后的子孔径图像阵列完成四维光场解码，得到四维光场的参数化表示。本发明在标定和去渐晕两个关键预处理步骤上突破了传统预处理方法对白图像的依赖限制，提高了光场成像应用灵活性，有助于扩大光场成像的普及应用范围，对促进光场成像应用发展具有积极意义。

主权项

一种基于原始图像的四维光场解码预处理方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤S1，利用光场成像装置采集得到场景原始图像；步骤S2，对于所述原始图像进行标定，得到所述原始图像的中心坐标集g_c(x)；步骤S3，利用所述步骤S2获得的标定信息对所述原始图像进行重采样处理，获得子孔径图像阵列；步骤S4，对所述子孔径图像阵列中的边缘子孔径图像进行去渐晕处理，获得去渐晕后的子孔径图像阵列；步骤S5，利用去渐晕后的子孔径图像阵列完成四维光场解码，得到四维光场的参数化表示；所述步骤S2进一步包括以下步骤：步骤S21，根据所述光场成像装置的传感器大小和微透镜阵列数目建立所述原始图像的微透镜阵列中心的初始坐标集g(x)，g(x)＝(g_v(x)，g_h(x)，1)^T，其中，x为微透镜的索引值，为1到N的整数，N为微透镜的个数，g_v(x)、g_h(x)分别为微透镜阵列中心的垂直和水平坐标值，并设定微透镜阵列中心坐标偏移量的水平分量初始值o_h＝0，垂直分量初始值o_v＝0；步骤S22，增强所述原始图像中的微透镜图像间隙的暗区域，以建立初始关键点集L；步骤S23，在所述初始关键点集L的范围内，利用所述微透镜阵列中心的初始坐标集g(x)的先验知识估计得到最近邻中心点集g_n(x)；步骤S24，计算所述最近邻中心点集g_n(x)的有效掩模m(x)；步骤S25，根据所述最近邻中心点集g_n(x)及其有效掩模m(x)，在所述最近邻中心点集g_n(x)中筛选出有效中心点集g_m(x)，并利用有效中心点之间的邻域关系计算各微透镜中心点的水平和垂直步长值s_h和s_v；步骤S26，利用转换矩阵t＝t(s_v，s_h，o_v，o_h)和所述微透镜阵列中心的初始坐标集g(x)，根据公式g_t＝g·t计算得到预估计中心坐标集g_t(x)；步骤S27，基于所述预估计中心坐标集g_t(x)和最近邻中心点集g_n(x)计算得到各微透镜中心点的水平和垂直偏移量o_h和o_v；步骤S28，基于所述步骤S25和步骤S27计算得到的步长值和偏移量，构建新的转换矩阵t＝t(s_v，s_h，o_v，o_h)，基于所述微透镜阵列中心的初始坐标集g(x)，并根据公式g_c＝g·t计算得到最终中心坐标集g_c(x)；所述步骤S22进一步包括以下步骤：步骤S221，将所述原始图像经过反相处理和高斯滤波后得到待标定图像；步骤S222，对于所述待标定图像中亮度值接近最大的区域，采用求取局部极值的方法定位得到所述初始关键点集L。