【技术实现步骤摘要】
用于光场三维粒子图像重构的光场相机校准方法
本专利技术涉及流场测量
，具体地涉及用于光场三维粒子图像重构的光场相机校准方法，尤其涉及一种光场相机三维流场激光粒子图像测速技术。
技术介绍
在光场三维粒子图像测速技术中，采用单台或者多台光场相机采集三维流场示踪粒子光场图像，通过对光场粒子图像进行重构和三维互相关计算得到体空间的三维速度场。其中，光场粒子图像三维重构是实现光场三维粒子图像测速的关键步骤。现有技术基于理想高斯光学模型，通过光线跟踪的方法来计算获得空间体素与成像像素的权重系数，进而根据乘法代数重构算法(MultiplicativeAlgebraicReconstructionTechnique，简称MART)来迭代计算空间三维体素值。但在实际测量实验中，如图1所示，由于光学观察窗口的形状及折射率与空气不同引起的畸变，主透镜及微透镜阵列安装误差引起的畸变，测量介质与空气的折射率不同引起的畸变，导致光线跟踪过程中存在无法忽略的误差，进而大幅降低MART重构质量，甚至引起MART重构失败。
技术实现思路
针对现有技术中的缺陷，本专利技术的目的是提供一种用于光场三...
【技术保护点】
1.一种用于光场三维粒子图像重构的光场相机校准方法，其特征在于，移动黑底白点校准板到不同景深位置，在不同景深位置下执行如下步骤：步骤1：单个或多个光场相机拍摄黑底白点校准板，得到多个已知三维位置的白点的光场图像；步骤2：将各光场相机光圈值调至最大，拍摄白色背景得到微透镜中心图像；步骤3：通过已知三维位置白点的光场图像及微透镜中心图像，根据光场相机成像规律计算得到不同位置白点在光场相机中成像的弥散圆直径及圆心坐标；步骤4：拟合弥散圆直径及圆心坐标与三维体空间位置的映射函数；其中，步骤1、步骤2、步骤3依次执行，或者步骤2、步骤1、步骤3依次执行。
【技术特征摘要】
1.一种用于光场三维粒子图像重构的光场相机校准方法，其特征在于，移动黑底白点校准板到不同景深位置，在不同景深位置下执行如下步骤：步骤1：单个或多个光场相机拍摄黑底白点校准板，得到多个已知三维位置的白点的光场图像；步骤2：将各光场相机光圈值调至最大，拍摄白色背景得到微透镜中心图像；步骤3：通过已知三维位置白点的光场图像及微透镜中心图像，根据光场相机成像规律计算得到不同位置白点在光场相机中成像的弥散圆直径及圆心坐标；步骤4：拟合弥散圆直径及圆心坐标与三维体空间位置的映射函数；其中，步骤1、步骤2、步骤3依次执行，或者步骤2、步骤1、步骤3依次执行。2.根据权利要求1所述的用于光场三维粒子图像重构的光场相机校准方法，其特征在于，所述用于光场三维粒子图像重构的光场相机校准方法，还包括：步骤5：根据光场相机成像规律和所述映射函数，找到空间任意位置白点影响到的所有像素及校准权重系数，即实现光场三维粒子图像重构的光场相机校准。3.根据权利要求1所述的用于光场三维粒子图像重构的光场相机校准方法，其特征在于，步骤1步中所述校准板上的每一个白点会照亮一个或多个像素，每个被弥散圆覆盖的微透镜下均成像一白斑，记第i个白斑的中心位置为pc(i)；其中，所述校准板上的白点成等间距排列。4.根据权利要求1所述的用于光场三维粒子图像重构的光场相机校准方法，其特征在于，步骤2中所述的白色背景为光强均匀的白色背景，微透镜中心图像中的每个白斑中心即为微透镜中心，记第i个白斑中心即微透镜中心位置为Cl(i)。5.根据权利要求1所述的用于光场三维粒子图像重构的光场相机校准方法，其特征在于，步骤3具体为：基于拍摄的黑底白点校准板的光场图像，根据如下公式计算三维空间校准板第i个白点Oi(x，y，z)对应的弥散圆直径Ddf(i)和圆心坐标Cdf(i)(X，Y)：(Cl(i)-pc(i))Ddf(i)+dl(Cl(i)-Cdf(i)(X，Y))＝0(1)dl＝|Cl(i+1)-Cl(i)|其中，方程(1)成立的条件为：(a)光场相机为微透镜阵列位于成像传感器一倍焦距之前的聚焦型光场相机，(b)微透镜中...
【专利技术属性】
技术研发人员：丁俊飞，赵洲，李浩天，施圣贤，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：上海,31
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