The invention discloses a four-dimensional image preprocessing method based on light field decoding, the method comprises the following steps: using the light field imaging device to capture a scene for the original image; the original image calibration, the coordinates of the center from the original image set; using the calibration information of the original image resampling, sub aperture image arrays the edge sub aperture image; sub aperture image array of vignetting to processing, to obtain sub aperture image vignetting array after use; go to the sub aperture image vignetting array after the completion of the 4D light field decoding, get the parametric representation of 4D light field. The present invention in calibration and vignetting two key preprocessing step to break the limit of traditional pretreatment methods on dependent image, improves the light field imaging application flexibility, help expand the popularity of light field imaging applications, has a positive significance to promote the development of light field imaging applications.
【技术实现步骤摘要】
一种基于原始图像的四维光场解码预处理方法
本专利技术属于光场成像、图像处理、计算机视觉等
,涉及一种四维光场解码预处理方法,尤其是一种不依赖于白图像(Whiteimage)的自适应性解码预处理方法。
技术介绍
光场成像利用其特殊的成像结构,能够获取四维的光场数据,显著拓宽图像捕获的数据种类,因此也就能为图像重建带来更多的信息,目前已经在扩大成像景深、深度估计等领域得到应用。光场成像主要有三种形式:微透镜阵列、相机阵列、掩膜及其他。其中,微透镜阵列形式通过放置在主透镜和传感器之间的微透镜阵列来获取光场数据,是目前最常用的光场成像方式。从微透镜阵列形式的光场相机采集到的原始图像(Rawimage)中解码出四维光场信息是进行光场数据处理的首要步骤,而四维光场解码的预处理操作又是决定光场解码准确与否的关键。四维光场解码预处理主要包括标定和去渐晕,其中,标定即是精确定位每一个微透镜所成像的中心位置,利用标定信息对采集到的原始光场图像进行准确四维光场解码,但微透镜阵列并不是完全与传感器像素配准,存在偏移和旋转,因此四维光场解码过程依赖于对光场相机的精确标定,同时,标定信息并不是固定不变的,它会随着相机镜头的变焦等发生变化,所以标定是光场数据处理的关键,也是制约光场图像处理灵活性的瓶颈。去渐晕同时也是四维光场解码预处理的必要环节,它用来消除微透镜对光线的部分阻碍影响,提高光场成像质量。现有的用于解决标定和去渐晕这两大问题的主流方法是采用相同拍摄参数采集一张白图像作为校准模板,通过白图像中微透镜图像的亮度极大值点定位中心完成标定,采用将原始采集图像对应像素与白图像对 ...
【技术保护点】
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
【技术特征摘要】
1.一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gc(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)=(gv(x),gh(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,gv(x)、gh(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oh=0,垂直分量初始值ov=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gn(x);步骤S24,计算所述最近邻中心点集gn(x)的有效掩模m(x);步骤S25,根据所述最近邻中心点集gn(x)及其有效掩模m(x),在所述最近邻中心点集gn(x)中筛选出有效中心点集gm(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sh和sv;步骤S26,利用转换矩阵t=t(sv,sh,ov,oh)和所述微透镜阵列中心的初始坐标集g(x),根据公式gt=g·t计算得到预估计中心坐标集gt(x);步骤S27,基于所述预估计中心坐标集gt(x)和最近邻中心点集gn(x)计算得到各微透镜中心点的水平和垂直偏移量oh和ov;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(sv,sh,ov,oh),基于所述微透镜阵列中心的初始坐标集g(x),并根据公式gc=g·t计算得到最终中心坐标集gc(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...
【专利技术属性】
技术研发人员:谭铁牛,孙哲南,侯广琦,张驰,秦娅楠,
申请(专利权)人:中国科学院自动化研究所,
类型:发明
国别省市:北京,11
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