【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及图像出力，更具体的说是涉及自适应运动伪影检测方法及应用其的三维重建方法。
技术介绍
1、在光学成像领域，二维成像技术一直扮演着至关重要的角色。然而，由于相机像素分辨率和光学系统像差的限制，传统二维成像方法难以实现更高的分辨率。近年来，元成像技术凭借其独特的多角度图像采集方式，在光学研究领域备受瞩目。与传统二维成像不同，元成像技术不仅能获取空间信息，还能捕捉角度信息，因此实际上蕴含了四维的信息量。
2、作为元成像技术的一个分支，光场成像技术能够记录系统的四维光场信息，并基于这些信息重构被摄目标的三维形态。在光场成像的基础上，研究者们进一步提出了扫描光场系统。该系统引入了亚像素级别的高频预定轨迹扫描，通过合成多张扫描图像，生成一张超高分辨率的光场图像，从而显著提升了光场成像的空间分辨率。
3、然而，扫描模式的引入也带来了一个问题：当拍摄动态物体时，被摄物体的运动可能导致各扫描点位所拍摄图像的相对位移超过扫描的亚像素间隔，从而在高分辨率扫描光场图中产生运动伪影，进而影响后续的三维重建过程。因此，运动伪影的检测对于后续的运动伪影去除以及三维重建至关重要。
4、但是在实际拍摄运动样本时，荧光淬灭、系统噪声、背景污染等因素将和各种各样无法预测的运动模式相耦合，导致样本中的部分运动难以被察觉，被忽略的样本时空运动伪影将在后续的三维重建过程中凸显，影响最终的成像质量。
5、同时现有扫描光场系统针对不同运动模式的样本需要人为介入来启动去运动伪影方法，不仅打断了处理流程的整体性，无法端到
技术实现思路
1、为了解决这些问题，本专利技术基于多视角扫描光场图像提供了一种自适应运动伪影检测方法。该方法可以代替人为判断，降低人工成本，提升检测效率。此外，本方法可作为各种扫描光场系统去运动伪影方法的前置检测模块，提升扫描光场系统的紧凑型，实现端到端的扫描光场图像处理流程，而无需人工干预。
2、为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
3、一种自适应运动伪影检测方法，包括：
4、s1、获取多视角重排图像，将所述多视角重排图像解耦得到扫描子图序列；
5、s2、对所述扫描子图序列中各扫描子图进行分块；
6、s3、确定基准扫描子图，依次对基准扫描子图中各子块与其余扫描子图中子块进行运动伪影检测。
7、优选的，解耦前对多视角重排图像进行去噪处理，包括：
8、通过多视角平均降低高斯噪声，以及
9、通过减去背景噪声强度固定值降低背景噪声。
10、优选的，步骤s1中，扫描子图序列为s*h*w，其中，s为扫描子图总数量，h和w分别为每一张扫描子图的像素高和宽，且数值上，。
11、优选的，步骤s1中，得到扫描子图后进行运动补偿，包括确定扫描子图中各扫描点位相对于中心扫描点位的坐标偏移量，并根据所述坐标偏移量进行仿射变换；表达式为：
12、
13、式中，代表运动补偿后的扫描子图序列，、分别为列方向和行方向上扫描点位相对于中心扫描点位的偏移量，为仿射变换操作，为扫描子图序列。
14、优选的，s3中，依次对基准扫描子图中各子块与其余扫描子图中子块进行运动伪影检测；包括：
15、s31、根据基准扫描子图中第j个子块，遍历剩余s-1个扫描子图中同为序号j的子块，s为扫描子图的总数量；
16、s32、分别获取基准扫描子图中第j个子块与每一个扫描子图中第j个子块间的能量差异图；
17、s33、基于能量差异图得到各扫描子图中第j个子块相对于基准扫描子图第j个子块的运动伪影检测结果；
18、s34、使j=j+1，重复执行步骤s31-s33，直至遍历完扫描子图中所有子块。
19、优选的，s33中，基于能量差异图得到各扫描子图中第j个子块相对于基准扫描子图第j个子块的运动伪影检测结果，包括：
20、确定能量差异图最大值，根据最大值的空间坐标确定能量差异图最大值在基准扫描子图第j个子块中的第一像素值，和在能量差异图对应扫描子图第j个子块中的第二像素值；基于能量差异图最大值、第一像素值和第二像素值，按如下方式进行运动伪影检测；
21、
22、其中，表示检测结果，表示能量差异图最大值，表示第一像素值，表示第二像素值，代表或逻辑运算，σ代表预设阈值。
23、优选的，s33中，基于能量差异图得到各扫描子图中第j个子块相对于基准扫描子图第j个子块的运动伪影检测结果，包括：
24、确定能量差异图最大值，根据最大值的空间坐标确定能量差异图最大值在基准扫描子图第j个子块中的第一像素值，和在能量差异图对应扫描子图第j个子块中的第二像素值；基于能量差异图最大值、第一像素值和第二像素值，按如下方式进行运动伪影检测；
25、
26、其中，表示检测结果，表示能量差异图最大值，表示第一像素值，表示第二像素值，表示或逻辑运算，表示与逻辑运算，σ代表预设阈值，表示前景能量。
27、优选的，s3中，根据基准扫描子图中各子块与其余扫描子图中子块的运动伪影检测结果，生成三维矩阵，根据三维矩阵，输出多视角重排图像的运动伪影检测结果。
28、本专利技术进一步提供了一种三维重建方法，包括：
29、获取光场显微数据；
30、对光场数据进行重排得到多视角重排图像，
31、利用如上任一项所述的自适应运动伪影检测方法对多视角重排图像进行运行伪影检测；
32、若存在运动伪影，则去除运行伪影后进行三维重建，否则直接根据多视角重排图像进行三维重建。
33、经由上述的技术方案可知，本专利技术公开提供了一种自适应运动伪影检测方法及应用其的三维重建方法，与现有技术相比，本申请利用扫描光场图像的四维信息在含噪图像上进行快速准确地自动运动检测，相比于人工判定并手动介入后续处理算法，不仅可提升运动伪影的检测精度和效率，还可提升扫描光场图像处理流程的紧凑性和整体性，实现真正的端到端处理。
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1.一种自适应运动伪影检测方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种自适应运动伪影检测方法，其特征在于，解耦前对多视角重排图像进行去噪处理，包括：
3.根据权利要求1所述的一种自适应运动伪影检测方法，其特征在于，步骤S1中，扫描子图序列为s*h*w，其中，s为扫描子图总数量，h和w分别为每一张扫描子图的像素高和宽，且数值上，。
4.根据权利要求1所述的一种自适应运动伪影检测方法，其特征在于，步骤S1中，得到扫描子图后进行运动补偿，包括确定扫描子图中各扫描点位相对于中心扫描点位的坐标偏移量，并根据所述坐标偏移量进行仿射变换；表达式为：
5.根据权利要求1所述的一种自适应运动伪影检测方法，其特征在于，S3中，依次对基准扫描子图中各子块与其余扫描子图中子块进行运动伪影检测；包括：
6.根据权利要求5所述的一种自适应运动伪影检测方法，其特征在于，S33中，基于能量差异图得到各扫描子图中第j个子块相对于基准扫描子图第j个子块的运动伪影检测结果，包括：
7.根据权利要求5所述的一种自适应运动伪影检测方法，其特
8.根据权利要求1所述的一种自适应运动伪影检测方法，其特征在于，S3中，根据基准扫描子图中各子块与其余扫描子图中子块的运动伪影检测结果，生成三维矩阵，根据三维矩阵，输出多视角重排图像的运动伪影检测结果。
9.一种三维重建方法，其特征在于，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种自适应运动伪影检测方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种自适应运动伪影检测方法，其特征在于，解耦前对多视角重排图像进行去噪处理，包括：
3.根据权利要求1所述的一种自适应运动伪影检测方法，其特征在于，步骤s1中，扫描子图序列为s*h*w，其中，s为扫描子图总数量，h和w分别为每一张扫描子图的像素高和宽，且数值上，。
4.根据权利要求1所述的一种自适应运动伪影检测方法，其特征在于，步骤s1中，得到扫描子图后进行运动补偿，包括确定扫描子图中各扫描点位相对于中心扫描点位的坐标偏移量，并根据所述坐标偏移量进行仿射变换；表达式为：
5.根据权利要求1所述的一种自适应运动伪影检测方法，其特征在于，s3中，依次对基准扫描子...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨懿，李琦，邬京耀，王越笛，卢志，
申请(专利权)人：浙江荷湖科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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