本文關(guān)鍵詞：光場相機(jī)的數(shù)據(jù)處理和標(biāo)定方法研究

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【摘要】：傳統(tǒng)相機(jī)由于積分成像的局限性,面對真實(shí)場景的高維視覺信息表示,僅能捕獲其在二維平面上的投影。為了克服傳統(tǒng)相機(jī)的不足之處,光場相機(jī)在主透鏡和傳感器之間插入一個微透鏡陣列,用于分辨和記錄每個像素來自不同角度的光線,可將傳統(tǒng)的二維圖像擴(kuò)展到四維,從而獲取更高維度的視覺信息。光場相機(jī)的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在可以從光場數(shù)據(jù)中恢復(fù)任意對焦位置的圖像信息,同時也解決了景深受孔徑大小尺寸限制的問題,根據(jù)獲得的圖像數(shù)據(jù)可以實(shí)時計算出景象的真實(shí)形態(tài)。相對于二維數(shù)字圖像,光場圖像帶來了更為豐富的信息和廣泛的應(yīng)用。 本文圍繞Lytro光場相機(jī)應(yīng)用中的關(guān)鍵技術(shù)開展研究,主要貢獻(xiàn)是研究和實(shí)現(xiàn)了光場數(shù)據(jù)的提取、解碼和預(yù)處理,以及Lytro相機(jī)的標(biāo)定。論文具體工作如下： 第一章回顧了攝影學(xué)和相機(jī)的研究背景、發(fā)展史以及其意義,分析和研究了傳統(tǒng)相機(jī)的基本架構(gòu)和成像原理,光場相機(jī)較傳統(tǒng)相機(jī)的不同之處以及它的優(yōu)勢,最后列出了本文中的主要內(nèi)容及各章節(jié)之間的關(guān)系結(jié)構(gòu)圖。 第二章介紹了光場的定義以及獲取方式,分析和研究了光場相機(jī)的成像原理,即通過在相機(jī)主鏡頭和圖像傳感器間插入一塊微透鏡陣列,從而捕獲光線的位置和方向信息的四維光場。 第三章研究并實(shí)現(xiàn)了光場數(shù)據(jù)的提取、解碼以及預(yù)處理。對用Lytro光場相機(jī)拍攝的白圖像進(jìn)行濾波、Delaunary三角網(wǎng)化、顏色校正以及六邊形到正交的轉(zhuǎn)換處理,為接下來的相機(jī)標(biāo)定提取原始圖像的子光圈圖像。 第四章研究并實(shí)現(xiàn)了基于雙平面參數(shù)化的相機(jī)標(biāo)定方法,通過對原始圖像的子光圈圖像提取角點(diǎn)之后,進(jìn)行世界坐標(biāo)系、相機(jī)坐標(biāo)系、圖像物理坐標(biāo)系以及圖像像素坐標(biāo)系之間的一系列坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換。 第五章研究并分析了基于線性特征提取的相機(jī)標(biāo)定法,相比第四章中的基于雙平面參數(shù)化的相機(jī)標(biāo)定法,該方法不需要提取子光圈圖像,而是對原始圖像進(jìn)行線性特征的提取,為每一個像素都進(jìn)行線性計算,從而進(jìn)行對相機(jī)的標(biāo)定。 第六章中總結(jié)了前五章的內(nèi)容,并針對目前光場相機(jī)的不足之處展望了今后的發(fā)展方向和前景。
【關(guān)鍵詞】：光場相機(jī) 微透鏡陣列 數(shù)據(jù)處理 相機(jī)標(biāo)定
【學(xué)位授予單位】：浙江工商大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TP391.41;TB852.1
【目錄】：

• 摘要2-4
• ABSTRACT4-7
• 目錄7-9
• 第1章 緒論9-21
• 1.1 研究背景及意義9
• 1.2 攝影技術(shù)研究現(xiàn)狀9-12
• 1.2.1 攝影技術(shù)的發(fā)展歷程10
• 1.2.2 光場成像技術(shù)的發(fā)展10-12
• 1.3 攝影技術(shù)設(shè)備的發(fā)展12-18
• 1.3.1 傳統(tǒng)相機(jī)12-16
• 1.3.2 光場相機(jī)16-18
• 1.4 本文主要工作及內(nèi)容組織18-21
• 第2章 光場相機(jī)的成像原理21-27
• 2.1 光場的定義及其獲取方式21-22
• 2.2 多相機(jī)光場采集22-23
• 2.3 單相機(jī)光場采集23-24
• 2.4 光場相機(jī)成像原理24-26
• 2.5 本章小結(jié)26-27
• 第3章 光場數(shù)據(jù)的解碼和預(yù)處理27-35
• 3.1 引言27-28
• 3.2 原始圖像的數(shù)據(jù)提取28
• 3.3 濾波處理28-30
• 3.4 三角化30-32
• 3.5 微透鏡的中心標(biāo)定32-33
• 3.6 光場數(shù)據(jù)的預(yù)處理33-34
• 3.7 本章小結(jié)34-35
• 第4章 基于雙平面參數(shù)化的光場相機(jī)標(biāo)定35-47
• 4.1 引言35-36
• 4.2 幾種常見的相機(jī)標(biāo)定方法36-37
• 4.3 相機(jī)標(biāo)定基礎(chǔ)知識37-38
• 4.4 基于雙平面參數(shù)化的光場相機(jī)標(biāo)定38-42
• 4.4.1 角點(diǎn)檢測38-40
• 4.4.2 坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換40-42
• 4.5 實(shí)驗(yàn)結(jié)果42-46
• 4.6 本章小結(jié)46-47
• 第5章 基于線性特征提取的光場相機(jī)標(biāo)定47-59
• 5.1 引言47
• 5.2 原始光場圖像47-49
• 5.2.1 原始光場圖像的線性特征47-48
• 5.2.2 原始光場圖像的線性特征的提取48-49
• 5.3 基于微透鏡陣列的光場相機(jī)標(biāo)定49-52
• 5.3.1 微透鏡的選取49-50
• 5.3.2 光場相機(jī)的成像模型50-52
• 5.4 光場相機(jī)的標(biāo)定52-56
• 5.5 實(shí)驗(yàn)結(jié)果56-58
• 5.6 本章小結(jié)58-59
• 第6章 總結(jié)和展望59-61
• 6.1 總結(jié)59-60
• 6.2 展望60-61
• 參考文獻(xiàn)61-64
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表或錄用論文64-65
• 致謝65-66

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前6條

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中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

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本文編號：581095