用于生成表示像素束的数据的方法和装置制造方法及图纸

市场上有若干类型的全光设备和相机阵列，并且所有这些光场获取设备有它们的专有文件格式。但是，没有支持多维信息的获取和传输的标准。感兴趣是获得与所述光学获取系统的传感器的像素与所述光学获取系统的物体空间之间的对应性有关的信息。实际上，知道属于所述光学获取系统的传感器的像素正在感测光学采集系统的物体空间的哪个部分使得能够改进信号处理操作。由此引入像素束的概念，其与用于存储这样的信息的紧凑格式一起表示由相机的光学系统的物体空间中的一组光线占据的体积。

Method and device for generating data representing pixel bundles

There are several types of all-optical devices and camera arrays on the market, and all of these field acquisition devices have their own proprietary file formats. However, there is no standard to support the acquisition and transmission of multi-dimensional information. Interest is to obtain information relating to the correspondence between the pixels of the sensor of the optical acquisition system and the object space of the optical acquisition system. In fact, the pixels that know the sensor that belongs to the optical acquisition system are sensing which part of the object space of the optical acquisition system makes it possible to improve the signal processing operation. The concept of the pixel beam is introduced, which, together with the compact format used to store such information, represents the volume of a set of light in the object space of the optical system of the camera.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于生成表示像素束的数据的方法和装置
本专利技术涉及表示光场的数据的生成。
技术介绍
由AnatLevin等人在ECCV2008的会议论文集中发表的文章“Understandingcameratrade-offsthroughaBayesiananalysisoflightfieldprojections”中解释可以被视为四维光场的采样(即光线的记录)的四维或4D光场数据的采集，是热门研究课题。与从相机获得的典型二维或2D图像相比，4D光场数据使得用户能够访问更多的增强图像的呈现和与用户的交互性的后处理特征。例如，对于4D光场数据，能够使用自由选择的聚焦距离执行图像的重新聚焦，这意味着焦平面的位置可以被后验地指定/选择，以及稍微改变图像的场景中的视点。为了获取4D光场数据，可以使用若干技术。例如，全光照相机能够获取4D光场数据。图1A中提供全光相机的架构的细节。图1A是示意性表示全光相机100的图。全光相机100包括主透镜101，包括布置成二维阵列的多个微透镜103的微透镜阵列102和图像传感器104。获取4D光场数据的另一方式是使用图1B中描绘的相机阵列。图1B表示多阵列相机110。多阵列相机110包括透镜阵列112和图像传感器114。在如图1A所示的全光相机100的示例中，主透镜101接收来自主透镜101的物场中的物体(图中未示出)的光，并使光通过主透镜101的图像场。最后，获取4D光场的另一方式是使用配置成在不同焦平面上捕捉同一场景的2D图像序列的传统相机。例如，J.-H.Park等人发表于OPTICSEXPRESS，卷22，第21号，2014年10月的文献“Lightrayfieldcaptureusingfocalplanesweepinganditsopticalreconstructionusing3Ddisplays”中描述的技术，可以用于实现借助传统相机获取4D光场数据。存在表示4D光场数据的若干方式。事实上，在RenNg在2006年7月发表的题为“DigitalLightFieldPhotography”的博士学位论文的3.3章中，描述表示4D光场数据的三种不同方式。首先，当由全光照相机通过采集微透镜图像记录时，可以表示4D光场数据。该表示中的4D光场数据被命名为原始图像或原始4D光场数据。其次，当由全光相机或相机阵列通过一组子孔径图像记录时，可以表示4D光场数据。子孔径图像对应于来自视点的场景的捕获图像，该视点在两个子孔径图像之间略微不同。这些子孔径图像给出关于成像场景的视差和深度的信息。第三，可以通过一组核线图像表示4D光场数据，例如参见S.Wanner等人发表在ISVC2011的会议论文集中的标题为“GeneratingEPIRepresentationofa4DLightFieldswithaSingleLensFocusedPlenopticCamera”的文章。光场数据可能占用大量的贮存空间，这可能使得存储繁琐且处理效率低。此外，光场获取设备是极其异构的。光场相机有不同类型，例如全光或相机阵列。在每个类型中都存在许多差异，诸如不同光学布置或不同焦距的微透镜。每个相机有其自身的专有文件格式。目前，没有支持多维信息的获取和传输的标准，针对光场依赖的不同参数的穷尽性概述。如此，用于不同相机的获取的光场数据具有多种格式。考虑到前述内容已经设计出本专利技术。
技术实现思路
根据本专利技术的第一方面，提供一种用于分类被称为生成射线的光线的集合的计算机实现的方法，所述集合的每个生成射线在光学获取系统的物体空间中，通过围绕一体积的回转轴进行旋转来生成所述体积的表面，所述体积的表面由通过所述光学获取系统的光瞳和所述光学获取系统的传感器的至少一个像素的共轭的一组光线占据，所述体积由被称为像素束的该组光线占据，方法包括：-对于至少一个像素束，选择生成与参考直线交叉的所述像素束的表面的生成射线，-生成包括选择的生成射线的所分类的生成射线的集合。根据本专利技术的一个实施例，在用于分类光线的集合的方法中，由生成射线生成的像素束的表面是单页双曲面。根据本专利技术的一个实施例，在用于分类光线的集合的方法中，参考直线平行于光学获取系统的主透镜的光轴。根据本专利技术的一个实施例，在用于分类光线的集合的方法中，参考直线平行于光学获取系统的透镜阵列的中心轴。根据本专利技术的一个实施例，在用于分类光线的集合的方法中，选择生成射线在于：-通过将用于定义属于生成射线的集合的所述像素束的另一生成射线的矢量与旋转矩阵相乘，计算用于定义选择的生成射线的矢量的坐标，-由于所选择的生成射线和所述参考直线相互交叉，所以选择的生成射线和参考直线之间的距离等于零，基于用于定义所选择的生成射线和所述参考直线的矢量和所述点，计算旋转矩阵的旋转角度的值。本专利技术的另一目的是一种用于在光学获取系统的物体空间中生成表示一体积的数据的方法，所述体积由通过所述光学获取系统的光瞳和所述光学获取系统的传感器的至少一个像素的共轭的一组光线占据，所述体积由被称为像素束的该组光线占据，方法包括：-获取被称为生成射线的第一光线集合和第二光线集合，生成射线的所述集合的每个生成射线通过围绕所述像素束的回转轴旋转来生成像素束的表面，所述像素束的回转轴是属于第一光线集合的光线；-计算用于定义给定像素束的生成射线和回转轴与多个给定参考平面的相交的相交数据，所述参考平面彼此平行且对应于物体空间中的不同深度；-获得用于定义2D射线图中的相交数据的图形表示的射线图参数，以提供表示所述像素射束的数据。根据本专利技术的一个实施例，在用于生成表示像素束的数据的方法中，对应于生成射线和回转轴的相交数据在射线图中被图形表示为数据线，并且射线图参数包括表示以下至少一项的数据：-数据线的斜率；和-数据线与射线图的轴线的相交点。根据本专利技术的一个实施例，在用于生成表示像素束的数据的方法中，表示所述像素束的数据还包括表示对应的第二生成射线和回转轴的颜色的颜色数据。根据本专利技术的一个实施例，在用于生成表示像素束的数据的方法中，获取的生成射线的集合根据用于生成表示像素束的数据的方法获得。本专利技术的另一目的关注一种用于分类被称为生成射线的光线的集合的装置，所述集合的每个生成射线在光学获取系统的物体空间中，通过围绕一体积的回转轴旋转来生成所述体积的表面，所述体积由通过所述光学获取系统的光瞳和所述光学获取系统的传感器的至少一个像素的共轭的一组光线占据，所述体积由称为像素束的该组光线占据，所述装置包括处理器，该处理器配置为：-对于至少一个像素束，选择生成与参考直线交叉的所述像素束的表面的生成射线，-生成包括选择的生成射线的分类的生成射线的集合。根据本专利技术的一个实施例，用于分类光线的集合的装置的处理器配置为：通过以下方式选择生成射线-通过将定义属于生成射线的集合的所述像素束的另一生成射线的矢量与旋转矩阵相乘，来计算用于定义选择的生成射线的矢量的坐标，-选择的生成射线和参考直线之间的距离由于所选择的生成射线和所述参考直线相互交叉而等于零，基于用于定义所选择的生成射线和所述参考直线的矢量和点，来计算旋转矩阵的旋转角度的值。本专利技术的另一目的关注一种用于在光学获取系统的物体空间中生成表示一体积的数据的装置，所述体积由通过所述光学获取系统的光本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于分类被称为生成射线的光线的集合的计算机实现的方法，所述集合的每个生成射线在光学获取系统的物体空间中通过围绕由一组光线占据的体积的回转轴旋转而生成所述体积的表面，该组光线通过所述光学获取系统的光瞳和所述光学获取系统的传感器的至少一个像素的共轭，所述体积由称为像素束的该组光线占据，方法包括：‑对于至少一个像素束，选择用于生成与参考直线交叉的所述像素束的表面的生成射线，‑生成包括选择的生成射线的分类的生成射线的集合。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.09.17 EP 15306448.01.一种用于分类被称为生成射线的光线的集合的计算机实现的方法，所述集合的每个生成射线在光学获取系统的物体空间中通过围绕由一组光线占据的体积的回转轴旋转而生成所述体积的表面，该组光线通过所述光学获取系统的光瞳和所述光学获取系统的传感器的至少一个像素的共轭，所述体积由称为像素束的该组光线占据，方法包括：-对于至少一个像素束，选择用于生成与参考直线交叉的所述像素束的表面的生成射线，-生成包括选择的生成射线的分类的生成射线的集合。2.根据权利要求1所述的方法，其中，由生成射线生成的像素束的表面是单页双曲面。3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述参考直线平行于光学获取系统的主透镜的光轴。4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述参考直线平行于光学获取系统的透镜阵列的中心轴。5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，选择生成射线在于：-通过将定义属于生成射线的集合的所述像素束的另一生成射线的矢量与旋转矩阵相乘，计算用于定义选择的生成射线的矢量的坐标，-选择的生成射线和参考直线之间的距离由于所选择的生成射线和所述参考直线相互交叉而等于零，基于用于定义所选择的生成射线和所述参考直线的矢量和点，计算旋转矩阵的旋转角度的值。6.一种用于在光学获取系统的物体空间中生成表示由一组光线占据的体积的数据的方法，该组光线通过所述光学获取系统的光瞳和所述光学获取系统的传感器的至少一个像素的共轭，所述体积由被称为像素束的该组光线占据，该方法包括：-获取被称为生成射线的第一光线集合和第二光线集合，生成射线的所述集合的每个生成射线通过围绕所述像素束的回转轴旋转来生成像素束的表面，所述像素束的回转轴是属于第一光线集合的光线；-计算用于定义生成射线和给定像素束的回转轴与多个给定参考平面的相交的相交数据，所述参考平面彼此平行且对应于物体空间中的不同深度；-获得用于定义2D射线图中的相交数据的图形表示的射线图参数，以提供表示所述像素束的数据。7.根据权利要求6所述的方法，其中，对应于生成射线和回转轴的相交数据在射线图中被图形表示为数据线，并且射线图参数包括表示以下至少一项的数据：-数据线的斜率；和-数据线与射线图的轴的相交。8.根据权利要求7所述的方法，其中，表示所述像素束的数据还包括表示对应的第二生成射线和回转轴的颜色的颜色数据。9.根据权利要求6所述的方法，其中，获取的生成射线的集合根据权利要求1至5中任一项所述的方法获得。10.一种用于分类被称为生成射线的光线的集合的装置，所述集合的每个生成射线在光学获取系统的物体空间中，通过围绕由一组光线占据的体积的回转轴旋转而生成所述体积的表面，该组光线通过所述光学获取系统的光瞳和所述光学获取系统的传感器的至少一个像素的共轭，所述体积由被称为像素束的该组光线占据，所述装置包括处理器，该处理器配置为：-对于至少一个像素束，选择用于生成...

【专利技术属性】
技术研发人员：L布隆德，V德拉齐克，M塞费，
申请(专利权)人：汤姆逊许可公司，
类型：发明
国别省市：法国,FR