光場相機作為一種新型多目成像設備,其能夠通過一次曝光捕獲比傳統(tǒng)2D圖像信息更加豐富的4D光場信息,即二維角度信息和二維空間信息,利用其捕獲的4D光場信息可以獲得場景深度信息,在虛擬現(xiàn)實、三維重建、目標檢測等機器視覺領域具有重要作用。然而,光場原始透鏡圖像存在著嚴重的特定漸暈現(xiàn)象及各微透鏡圖像邊緣像素混疊等問題,針對該問題,本文主要對光場圖像解碼優(yōu)化算法進行研究,分別實現(xiàn)了對光場相機的漸暈校正及去馬賽克問題的研究,論文的主要工作如下:(1)闡述漸暈校正方法和光場去馬賽克方法的背景,意義及國內外研究現(xiàn)狀,介紹光場成像理論及光場數(shù)據(jù)解碼流程,并分析漸暈校正及光場去馬賽克理論和方法。(2)根據(jù)光場原始透鏡圖像特定漸暈現(xiàn)象的形成原因及特點,研究并實現(xiàn)一種約束徑向梯度對稱的光場漸暈校正方法。首先采用光場相機自帶的白圖像對整體原始透鏡圖像進行全局漸暈粗校正,在此基礎上,針對各微透鏡圖像的殘余漸暈,利用漸暈函數(shù)值的準確性及漸暈非遞增特性約束無漸暈圖像徑向梯度分布對稱性,以此進行局部漸暈微校正。實驗結果表明,該方法能夠有效減輕光場主透鏡及各微透鏡引起的特定漸暈現(xiàn)象,使得光場圖像各像素具有較高亮度一致性。... 

【文章來源】：合肥工業(yè)大學安徽省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：75 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

光場原始透鏡圖像局部放大圖

光場數(shù)據(jù)重采樣：由于微透鏡陣列是六邊形排布的，且切片排列后的空間索引k，l所對應的圖像像素不是正方形，角度索引i，j所對應的子透鏡圖像像素也不是正方形，因此提取的視角圖易遭受采樣點像素丟失，如圖2.7中提取的視圖中的兩個黑色位置處的缺失像素。因此需要將切片后的子透鏡圖像重新采樣為正交網(wǎng)格排列的子透鏡圖像，首先針對索引k對應的圖像方向進行插值，確保空間圖像是正方形，然后針對索引i對應的圖像方向進行插值，確保各個子透鏡圖是正方形，如圖2.6(e)-(f)所示。通過重采樣以獲取正交網(wǎng)格排列的子透鏡圖像，進而消除獲取

11第二章 微透鏡光場相機及光場解碼基本理論視角圖中像素丟失的現(xiàn)象，圖2.8顯示了切片及重采樣前后的子透鏡圖像排列圖。(a) 切片及重采樣前圖像(六邊形排列) (b) 切片及重采樣后圖像(正交排列)圖 2.8 切片及重采樣前后對比圖像Fig 2.8 Comparison images before and after slicing and resampling2.3 漸暈校正基本理論圖像的漸暈現(xiàn)象使得圖像邊緣像素相對圖像中心像素亮度變暗，視覺上產生灰黑色陰影，造成圖像細節(jié)信息丟失并且嚴重影響圖像質量。在相機成像系統(tǒng)中，由于鏡頭的存在，進入鏡頭的光束量隨著偏離光軸距離的增大而減少，使得遠離光軸的像素點亮度逐漸變暗，因此基于單幅圖像的漸暈校正技術研究具有重要價值。常見的基于單幅圖像的漸暈校正方法大致可分為參考目標圖像方法和模型擬合方法。2.3.1 參考目標圖像方法參考目標圖像的方法比較簡單，其大致思想是利用同一相同配置相機在輻射源亮度均勻分布條件下照射白色平面，可獲得相應的參考目標圖像，從而得到對應于每個像素點的校正因子。參考目標圖像每個像素點的校正因子計算公式為： .max( , ),refrefIk i jI i j (2.1)式中， , refI i j 為參考目標圖像refI 在位置 i ,j 處像素的灰度值


本文編號：2895603