一种针对光场阵列相机的盲深度超分辨率计算成像方法技术

本发明专利技术公开了一种针对光场阵列相机的盲深度超分辨率计算成像方法，将传统的基于正则化的超分辨方法与光场重聚焦相结合，考虑到光场图像特有的深度特性，不需要利用场景的先验深度信息，在计算重聚焦的同时进行超分辨重建。本发明专利技术方法通过子图像像素的方差来判断聚焦区域，能够在保持非聚焦区域均匀模糊的前提下对聚焦区域进行超分辨成像，形成一系列多聚焦的高分辨率图像，最终采用多聚焦图像融合算法进行融合，得到当前场景全景深的高分辨率图像。

【技术实现步骤摘要】
一种针对光场阵列相机的盲深度超分辨率计算成像方法
本专利技术涉及图像处理、超分辨重建、光场计算成像领域，特别是一种针对光场阵列相机的盲深度超分辨率计算成像方法。
技术介绍
近几年来，基于光场和计算成像理论的光场相机成为了研究的热点。它通过采集现实世界的光场，在单次曝光中就可以获得当前场景的三维信息，通过对采集到的数据进行处理，可以实现拍照后重聚焦、场景深度估计以及三维重建等诸多传统相机无法实现的功能。光场相机有多种结构，其中阵列相机每一个成像单元相对独立而且分辨率较高，如果能够进一步采取其他方法继续提高其分辨率，便可以很大程度上提升光场成像的应用价值，促进光场相机的进一步发展。为提高成像分辨率，主要有两个思路。从硬件角度提高分辨率难度较大，成本较高。光场阵列相机通过从不同视角对当前同一场景进行拍摄，可以获得当前场景的冗余信息，更适合于采用超分辨技术等软件方法来提高合成图像的分辨率。传统的图像超分辨方法往往基于全图的一致性位移。在光场图像中，不同深度的物体对应阵列相机子图像中的位移是不同的。对于距离相机较近的物体，其视差较大，聚焦到此物体时需要对子图像的位移量也较大；而对于距离相机较远本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种针对光场阵列相机的盲深度超分辨率计算成像方法，其特征在于，包括以下步骤：1)将阵列相机获得的子图像进行计算聚焦，并且在计算聚焦的同时提高目标图像网格的分辨率，获得聚焦到某一深度的高分辨率图像的初始值；通过改变阵列相机子图像之间的位移值，获得聚焦到不同深度的当前场景的图像；2)对应某个位移值，判断子图像之间相同位置像素的方差值，通过映射θ＝exp{‑0.1×V

【技术特征摘要】
1.一种针对光场阵列相机的盲深度超分辨率计算成像方法，其特征在于，包括以下步骤：1)将阵列相机获得的子图像进行计算聚焦，并且在计算聚焦的同时提高目标图像网格的分辨率，获得聚焦到某一深度的高分辨率图像的初始值；通过改变阵列相机子图像之间的位移值，获得聚焦到不同深度的当前场景的图像；2)对应某个位移值，判断子图像之间相同位置像素的方差值，通过映射θ＝exp{-0.1×V0.9}，将方差值V转化为迭代过程中修正矩阵中对应位置的权值θ；3)建立如下目标函数，采用最小化L2范数和TV正则：其中k＝1,2,3,...,N代表图像帧数；xi为原始场景中第i层深度聚焦部分对应的向量；Pi为原始场景中第i层深度非聚焦部分对应的向量；Xi为xi与Pi的组合，对应着高分辨率的聚焦区域以及均匀模糊的非聚焦区域；yk代表低分辨率图像序列中第k帧图像向量；D表示下采样矩阵；H表示对应的模糊矩阵；Fi,k为对应于第k帧、第i层深度的位移矩阵；其中J(Xi)为正则化项，λ为正则化系数，有

【专利技术属性】
技术研发人员：杨俊刚，王应谦，肖超，李骏，安玮，
申请(专利权)人：杨俊刚，王应谦，肖超，
类型：发明
国别省市：湖南,43