一种基于光场偏振特性的深度估计方法技术

本发明专利技术提供一种基于光场偏振特性的深度估计方法，包括以下步骤：通过光场相机获取原始透镜白图像，对图像进行畸变校正；利用布鲁斯特角下不同高光像素点的偏振特性对高光像素点进行提取；使用斯托克斯参数表征偏振光，建立光强度与偏振器旋转角度之间的响应关系，求解最佳偏振角获取去除高反光后的图像；采用颜色迁移算法将原始输入图像的颜色信息传递到没有镜面高光像素的图像上，提升图像质量；将处理完的图像解码为多视角子孔径图像并使用立体匹配算法对图像进行深度估计。本发明专利技术实现了单次拍摄对物体进行深度估计，降低了图像采集的空间复杂度，同时出色的高光抑制作用提升了深度估计的精度，具有现实意义和良好的应用前景。用前景。用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种基于光场偏振特性的深度估计方法


[0001]本专利技术涉及计算机视觉与数字图像处理
，具体涉及一种基于光场偏振特性的深度估计方法。

技术介绍

[0002]传统相机成像无法获得图像的三维信息，传统高光去除算法受被测物和拍照场景限制，单幅图像的高反光去除依赖于图像内部的信息分解十分不稳定。多图像方法需要多次拍摄增加了拍照的空间复杂度且容易引入噪声，而基于光场偏振特性的镜面高光去除不受被测物的影响且只需要单次拍摄，降低了图像采集的空间复杂度。传统的深度估计方法需要双目相机，同样增加了图像采集的复杂度，而基于光场偏振特性的镜面高光去除和深度估计可以实现单次拍摄多视角成像，在完成高反光去除后可以直接对被测物表面的深度估计，降低了图像采集的复杂度且提升了图像深度估计的精度。

技术实现思路

[0003]为了解决上述存在的问题，针对微透镜阵列型聚焦型光场相机的拍摄图像，本专利技术设计了一种基于光场偏振特性的深度估计方法，利用偏振片对高反光出色的抑制作用，有效的去除了图像高反光，利用光场相机单次拍摄对光线位置和方向的记录特性，实现单次拍本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于光场偏振特性的深度估计方法，其特征在于，包括以下步骤：Step 1，将光场相机和被测物按照布儒斯特角摆放，获取原始透镜白图像，对原始透镜白图像进行畸变校正和倾斜误差校正；Step 2，旋转偏振片并拍摄多张图片进行差分，提取高反光像素点，并求解出入射光斯托克斯参数矢量以及透过偏振片后出射光的光强值，建立图像灰度与偏振片旋转角度之间的关系，并通过图像灰度最小值反解得出最佳偏振旋转角度，根据最佳偏振旋转角度得到去除高反光后的图像；Step3，将偏振片取下，拍摄一张图像，使用颜色迁移算法将所述图像的颜色信息传递到所述去除高反光后的图像上，得到修复后的光场图像；Step 4，将所述修复后的光场图像进行不同视角的子孔径图像提取；Step 5，将提取子孔径图像和中心子孔径图像进行对照，求解子孔径图像与中心子孔径图像的视差，计算出原始光场图像的深度信息。2.根据权利要求1所述的一种基于光场偏振特性的深度估计方法，其特征在于，所述对图像进行畸变校正通过以下等式进行：x1＝x(1+k1r2+k2r4+k3r6)+2p1xy+p2(r2+2x2)
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(1)y1＝y(1+k1r2+k2r4+k3r6)+2p2xy+p2(r2+2y2)
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(2)其中x、y为原始图像坐标，x1、y1为校正后的图像坐标，k1、k2、k3为径向畸变系数，p1、p2为切向畸变系数，r为原始像素到畸变中心的距离，采用最小二乘法对微透镜的每条中心点连线进行非线性拟合，以校正图像的倾斜误差。3.根据权利要求1所述的一种基于光场偏振特性的深度估计方法，其特征在于，所述对原始透镜白图像进行倾斜误差校正包括：采用最小二乘法对微透镜的每条中心点连线进行非线性拟合，以校正图像的倾斜误差。4.根据权利要求1所述的一种基于光场偏振特性的深度估计方法，其特征在于，所述对图像进行差分，提取高反光像素点包括：对不同偏振旋转角度下的图像进行差分，得出图像差分的结果；根据得出的结果，推导出图像特征的总和差...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯维，程雄昊，孙姬臣，祝振敏，吴翰钟，袁博，刘达，翟中生，
申请(专利权)人：湖北工业大学，
类型：发明
国别省市：