一种光场相机的几何标定方法技术

一种光场相机的几何标定方法，本发明专利技术涉及光场相机的几何标定方法。本发明专利技术为了解决现有技术存在的渐晕峰值点与微透镜中心不一致、预设模板操作复杂、计算量大及标定精度低等的问题。本发明专利技术包括：一：使用光场相机对白色匀光板成像，获取光场原始白图像I；二：将白图像I的像素灰度值分别按行列加和，完成微透镜区域的初步划分；三：计算每个微透镜区域内各行列像素的灰度值之和，确定每个微透镜子图像的中心点；四：根每个微透镜子图像的中心点，依次检测并提取每个微透镜子图像的边缘特征点；五：根据相邻微透镜子图像的中心点和边缘特征点之间的位置关系，得到每个微透镜的直径、间距及微透镜总体数目。本发明专利技术用于光场相机标定技术领域。

A geometric calibration method for optical field camera

The invention relates to a geometric calibration method for a light field camera, which relates to a geometric calibration method of a light field camera. The invention solves the problems of inconsistency between the halo peak point and the microlens center, complicated operation of the preset template, large amount of calculation and low calibration precision existing in the prior art. The invention comprises the following steps: firstly, using a light field camera to image a white leveling plate to obtain the original white image I of the light field; secondly, adding the gray value of the pixels of the white image I into rows and columns respectively to complete the preliminary division of the microlens region; thirdly, calculating the sum of the gray values of the pixels in each row of the microlens region and determining each microlens subimage. Fourthly, the center point of each microlens image is detected and the edge feature points of each microlens image are extracted sequentially. Fifthly, according to the position relationship between the center point and edge feature points of the adjacent microlens image, the diameter, spacing and the total number of microlenses are obtained. The invention is applied to the calibration technology of optical field cameras.

【技术实现步骤摘要】
一种光场相机的几何标定方法
本专利技术涉及光场相机标定
，具体涉及光场相机的几何标定方法。
技术介绍
基于微透镜阵列的光场相机应用光场成像技术，可通过单次曝光同时记录空间目标的二维位置信息和二维方向信息，是目前主流的光场获取装置。光场相机在主镜头和探测器之间的成像面处放置一个微透镜阵列，该阵列将主镜光瞳分割成若干个子孔径，每个微透镜通过各子孔径获取目标场景中来自同一位置不同方向的光线，从而实现四维光场数据的采集。与传统成像设备相比，光场相机能够额外提供光辐射的方向信息，同时扩大了通光孔径和景深范围，提高了系统的稳定性，在三维场景重建、实时监测、目标识别、高温测量等领域具有重要应用。光场相机捕获的原始图像数据是由各个微透镜对应的子图像按序排列组成的二维光场图像，子图像位置对应光场的位置信息，子图像覆盖的像元位置对应光场的方向信息。然而，受相机内部元件本身的制造误差和装配精度以及主镜头像差等因素的影响，实际光场图像中的子图像中心可能存在一定的像素偏移，导致光场信息的混淆或缺失。为了将二维光场图像准确解码为四维光场数据，首先需要对光场相机中各微透镜的几何参数进行标定，以确定探测器像素本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光场相机的几何标定方法，其特征在于：所述光场相机的几何标定方法包括以下步骤：步骤一：使用光场相机对白色匀光板成像，获取光场原始白图像I；步骤二：将光场原始白图像I的像素灰度值分别按行列加和，确定微透镜区域的边缘，完成微透镜区域的划分；步骤三：计算每个微透镜区域内各行列像素的灰度值之和，确定每个微透镜子图像的中心点，即为每个微透镜的中心点，并记录中心点坐标；步骤四：根据步骤三确定的每个微透镜子图像的中心点，依次检测并提取每个微透镜子图像的边缘特征点；步骤五：根据相邻微透镜子图像的中心点和边缘特征点之间的位置关系，得到每个微透镜的直径、间距及微透镜总体数目。

【技术特征摘要】
1.一种光场相机的几何标定方法，其特征在于：所述光场相机的几何标定方法包括以下步骤：步骤一：使用光场相机对白色匀光板成像，获取光场原始白图像I；步骤二：将光场原始白图像I的像素灰度值分别按行列加和，确定微透镜区域的边缘，完成微透镜区域的划分；步骤三：计算每个微透镜区域内各行列像素的灰度值之和，确定每个微透镜子图像的中心点，即为每个微透镜的中心点，并记录中心点坐标；步骤四：根据步骤三确定的每个微透镜子图像的中心点，依次检测并提取每个微透镜子图像的边缘特征点；步骤五：根据相邻微透镜子图像的中心点和边缘特征点之间的位置关系，得到每个微透镜的直径、间距及微透镜总体数目。2.根据权利要求1所述的一种光场相机的几何标定方法，其特征在于：所述步骤一中使用光场相机对白色匀光板成像，获取光场原始白图像I的具体过程为：采用白色匀光板作为均匀面光源，将白色匀光板固定在光场相机镜头前方，白色匀光板平面与相机光轴间相互垂直；调整光场相机光圈值直至成像屏上光斑不发生串扰后，对白色匀光板平面光源进行拍摄，光场原始白图像I，白图像I的分辨率为m(H)×n(W)。3.根据权利要求1或2所述的一种光场相机的几何标定方法，其特征在于：所述步骤二中将光场原始白图像I的像素灰度值分别按行列加和，确定微透镜区域的边缘，完成微透镜区域的划分的具体过程为：分别计算光场原始白图像I中各行列像素的灰度值之和，得到m个行像素灰度值总和Srow(x)及n个列像素灰度值总和Scol(y)，即：其中，I(x,y)表示位于图像中第x行、第y列的像素点(x,y)的灰度值；Srow(x)表示第x行中所有像素的灰度值总和；Scol(y)表示第y行中所有像素的灰度值总和；根据计算结果设定阈值和若第x行的Srow(x)小于阈值Throw，则将第x行作为微透镜区域的水平边缘，若第y列的Scol(y)小于阈值Thcol，则将第y列作为微透镜区域的垂直边缘，将光场原始白图像I划分为各个微透镜区域。4.根据权利要求3所述的一种光场相机的几何标定方法，其特征在于：所述步骤三中计算每个微透镜区域内各行列像素的灰度值之和，确定每个微透镜...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁远，李苏宁，刘彬，谈和平，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江,23