【技术实现步骤摘要】
一种光场相机四维数据大景深三维显示的方法
本专利技术涉及一种光场相机四维数据大景深三维显示的方法,属于图像的三维成像领域。
技术介绍
近年来,三维成像技术一直是光学成像的研究热点,其中光场成像技术因其可以通过单次曝光记录三维场景的信息而被视为一种有效的三维成像解决方案。基于光场成像的光场相机物体相较传统相机在主透镜和传感器之间插入微透镜阵列,通过主透镜平面和微透镜平面表示光场L(u,v,x,y),其中(u,v)表示光线的方向,(x,y)表示光线的位置。相机记录的原始光场图像L(u,v,x,y),可以通过光线的方向及位置关系,实现记录面前后的数字重对焦。光场成像目前已经被应用与深度提取,三维测绘,运动检测等方面。虽然光场相机记录了三维的信息,但目前光场四维数据的主要显示手段为二维的重聚焦,相当于普通相机在同一深度方向上进行多次采集,并没有将三维信息直接进行显示。然而这种二维重聚焦显示结果存在相对深度和视差减小的问题,无法得到裸眼三维显示的效果,从而使得光场相机的使用受到限制。
技术实现思路
为了解决 ...
【技术保护点】
1.一种光场相机四维数据大景深三维显示方法,其特征在于,包含以下步骤:/n(1)解码:获取标准六边形排列的光场图像L
【技术特征摘要】
1.一种光场相机四维数据大景深三维显示方法,其特征在于,包含以下步骤:
(1)解码:获取标准六边形排列的光场图像Ls(u,v,x,y),转变为正方形排列的元素图像EIA;
(2)深度分割映射:将元素图像EIA转化为正交投影图像,对图像中处于不同深度的物体进行分割得到EIAobj1,EIAobj2,…,EIAobjn,通过深度映射调整微透镜阵列记录面与主透镜面的距离来改变中间像空间内的像与微透镜阵列面的距离,调整的目标距离为D′,原距离为D,D′/D=α,根据公式计算得到D′位置的图像信息,然后对光场图像进行重新映射,得到不同深度物体的EIA集合EIAopt1,EIAopt2,…,EIAoptn;
(3)大景深信息获取:步骤(2)获得的不同深度物体的EIA集合使用深度位置权重算法进行融合为一张元素图像EIAopt,然后在DPII系统中进行显示,即实现大景深三维显示;所述深度位置权重算法包括:将步骤(2)获得的EIA图像集合按照物体的深度位置进行排序,从距离相机最近的物体开始依次叠加,对于单个的像素点,当前一张EIA融合之后在此处的值为物体时,此像素点在此位置的权重为0,当前一张EIA融合之后在此处的值为背景时,此像素点在此处的权重为1,最终将所有的EIA在此处的像素点按照下式融合:EIAPopt=w1·EIAPopt1+w2·EIAPopt2+…+wn·EIAPoptn,,其中EIAP为EIA中的像素点,w为像素点的权重;所有的像素点进行权重,得到最终的大景深元素图像EIAopt。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述步骤(1)中对图像中处于不同深度的物体进行分割包括如下步骤:
(1)使用正交投影转换算法将元素图像EIA映射为正交投影图像Ot;
(2)对正交投影图像Ot的每一个子图像进行图像分割得到正交投影集Oobj1,Oobj2,…,Oobjn,其中n对应不同的物体,每一个分割得到的子图包含了同一深度的三维物体,且大小与原子图相同;
(3)将分割完成的正交投影集Oobj1,Oobj2,…,Oobjn,使用正交投影转换算法转化为EIA集合EIAobj1,EIAobj2,…,EIAobjn;
(4)使用深度映射算法对步骤(3)得到的EIA进行重新映射,对于EIA集合EIAobj1,EIAobj2,…,EIAobjn中的各EIA,通过深度映射调整微透镜阵列记录面与主透镜面的距离改变中间像空间内的像与微透镜阵列面的距离,调整的目标距离为D′,原距离为D,其比值D′/D=α,由LD′到LD满足映射关系:计算得到LD′,重新映射,得到不同深度物体的EIA集合EIAopt1,EIAopt2.L,EIAoptn。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,α是通过每个物体到光场相机的距离和光场相机本身的参数计算:其中F为主透镜的焦距,Dz为真实空间中的物体到光场相机的距离。
4.根据权利要求1-3任一所述的方法,其特征在于,所述光场图像Ls(u,v,x,y)的获取方法是利用光场相机自身...
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