一种基于光场双色反射模型和全变分的高反光去除方法技术

本发明专利技术涉及光场测量技术，具体涉及一种基于光场双色反射模型和全变分的高反光去除方法，首先对原始光场图像解码并得到多个视角的子孔径图像，运用自适应阈值分割算法提取中心子孔径图像中的高反光像素点。在RGB颜色空间内，使用最小二乘法对每个高反光像素点的多个视角进行空间线性拟合；通过双色反射模型DRM和TI分析，建立拟合的空间直线和DRM的关联，最终得到所对应拟合空间直线的截距项常量即为每个高反光像素点的漫反射颜色。经过遍历图像高反光像素点得到高光去除后的图像。将遮挡视为噪点，使用TV去噪模型去除图像纹理边缘的遮挡效应。该方法在复杂纹理、强反射表面、室内和室外场景的多个场景中，具有很强的鲁棒性。具有很强的鲁棒性。具有很强的鲁棒性。

【技术实现步骤摘要】
一种基于光场双色反射模型和全变分的高反光去除方法


[0001]本专利技术属于光场测量
，特别涉及一种基于光场双色反射模型和全变分的高反光去除方法。

技术介绍

[0002]当前高反光去除主要是基于偏振片和单幅或者多幅图像。偏振片利用镜面反射的极化作用去除高反光，但是对于金属材质，则会失效。基于单幅图像去除方法，利用图像颜色分割和双色反射模型，但是很多都假设光源已知，并且对于复杂的纹理区域和强反射表明其去除效果较差。对于多幅图像的去除方法，通常使用相机阵列或者移动相机来获取多个视角的图像，但是这种方法需要假设光源不变，并严格控制相机移动和拍摄视角，时间和空间复杂度较高，对于后期的立体匹配算法有很高的要求。

技术实现思路

[0003]针对
技术介绍
存在的问题，本专利技术提供一种基于光场双色反射和全变分Total Variation(TV)去噪模型的高反光去除方法。
[0004]为解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：一种基于光场双色反射模型和全变分的高反光去除方法，包括以下步骤：
[0005]步骤1、对原始本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于光场双色反射模型和全变分的高反光去除方法，其特征是，包括以下步骤：步骤1、对原始光场图像解码，得到多个视角图像并提取中心子孔径图像I
c
作为参照；步骤2、运用自适应阈值分割算法提取中心子孔径图像中的高反光像素点；步骤3、在RGB颜色空间内，使用最小二乘法对每个高反光像素点的多个视角进行空间线性拟合；步骤4、通过DRM和TI分析，建立拟合的空间直线与DRM的关联，得到每个高反光像素点的漫反射颜色对应拟合空间直线的截距项常量，光源颜色为直线的斜率；遍历图像高反光像素点得到高反光去除后的图像；步骤5、对所得到的高反光去除后的图像使用TV去噪模型去除图像纹理边缘的遮挡效应，得到优化的无高反光图像。2.如权利要求1所述的基于光场双色反射模型和全变分的高反光去除方法，其特征是，步骤1所述原始光场图像是使用Lytro光场相机拍摄的LFR格式的光场图像；所述多个视角的子孔径图像是通过LFToolBox工具箱解码所得。3.如权利要求1所述的基于光场双色反射模型和全变分的高反光去除方法，其特征是，步骤2的实现包括：将中心子孔径图像I
c
转换到HSI颜色空间后，在亮度空间对I
c
进行K均值聚多类，取其类中最大值作为阈值，且亮度值大于此阈值的视为高反光像素点。4.如权利要求1所述的基于光场双色反射模型和全变分的高反光去除方法，其特征是，步骤3的实现包括：对于每一个高反光像素点，提取其对应多个视角的像素点，在RGB颜色空间绘制散点图，使用最小二乘法拟合出一条空间参数方程：式(1)变换成为矢量的形式：(C
r
,C
g
,C
b
)＝(R0,G0,B0)+(S
r
,S
g
,S
b
)
·
t
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(2)(2)式中，(C
r
,C
g
,C
b
)分别对应像素点RGB颜色值，(R0,G0,B0)分别为截距项常量，(S
r
,S
g
,S
b
)为直线的矢量斜率，t为变量参数。5.如权利要求1所述的基于光场双色反射模型和全变分的高反光去除方法，其特征是，步骤4的实现包括：步骤4.1、DRM定义为：I(λ,l,v,n)＝I
b
(λ,l,v,n)+I
s
(λ,l,v,n)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(3)(3)式中，I表示物体表面反射的颜色，I
b
代表物体漫反射，I
s
为物体的镜面反射；参数λ、l、v、n分别表示光线的波长，光线的入射角度、相机拍摄角度以及物体表面法线；每个部分的反射光是不同波长的光的相对功率谱与物体几何形状之间的相互作用，则每个部分表示为：I
b
(λ,l,v,n)＝R
b
(λ)K
b
(l,v,n)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(4)I
s
(λ,l,v,n)＝R
s
(λ)K
s
(l,v,n)步骤4.2、结合式(1)和式(2)，DRM重写为：I(v)＝R
b
(λ)K
b
(l,n)+R
s
(λ)K
s
(l,v,n)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(5)
(5)式中，R
b
、R
s
为相对光谱功率SPD分布，K
b
和K
s
为物体的几何比例，K
b
是与v无关的常量；步骤4.3、简化分析，将对象反射光写为：I(v)＝{R
b
(λ)K
b
+R
s
(λ)K
s
(v)}
·
F(n,l)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯维，李秀花，程雄昊，王恒辉，周世奇，翟中生，孙国栋，赵大兴，
申请(专利权)人：湖北工业大学，
类型：发明
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