【摘要】：由于散焦而導(dǎo)致的圖像模糊是光學(xué)成像的難題之一,并且至今仍然無法徹底解決。從傳統(tǒng)的光學(xué)成像原理上來考慮,透鏡引起的光線變向特性使不同景深的物體在傳感器上的成像清晰度存在著很大的差異。作為計算攝像學(xué)的一個部分,基于編碼光圈技術(shù)來進行圖像散焦模糊的處理有很多方式,本文將在綜合國內(nèi)外研究成果基礎(chǔ)上,對如何優(yōu)化編碼光圈形狀進行深入拓展,以期得到更好的去模糊效果。同時根據(jù)不同深度處的模糊程度來進行深度估計也是編碼光圈技術(shù)的一個重要組成部分,即通常所說的DFD技術(shù)(Depth from defocus)。在經(jīng)典的通過散焦圖像估計深度信息(DFD)的方法中,通常使用單獨的光圈將圖像信息進行編碼,也曾有研究者使用一對互補的編碼光圈以期得到效果更好的深度估計,本文創(chuàng)新性地提出了一種旋轉(zhuǎn)編碼光圈進行深度恢復(fù),彌補了單獨編碼光圈和一對編碼光圈在恢復(fù)過程中需要借助硬件實現(xiàn)的一些缺陷,為此方向的研究增加了新的可能性。在本課題討論的實驗中,一個經(jīng)過遺傳算法優(yōu)化生成的編碼光圈圍繞光學(xué)中心軸進行旋轉(zhuǎn),并在三個不同的角度分別拍攝圖像,最終使用相應(yīng)算法進行解碼,得到了準確的深度恢復(fù)和全聚焦場景圖。在旋轉(zhuǎn)編碼光圈的選擇過程中,綜合了其他研究者的一些理論基礎(chǔ),推導(dǎo)出一個標準來評價不同形狀編碼光圈在深度恢復(fù)中的性能表現(xiàn),同時也獲得更好效果的全聚焦場景圖。在旋轉(zhuǎn)角度的選擇上,本文通過線搜索對所有可能的角度進行驗證,來獲取最佳旋轉(zhuǎn)角度,并進行了優(yōu)化。最后,本文在仿真實驗和實際拍攝中對比了使用單一光圈、互補光圈對、旋轉(zhuǎn)編碼光圈這三種方法在不同的場景中的深度恢復(fù)效果,并證明旋轉(zhuǎn)編碼光圈有更好的深度恢復(fù)效果。
【學(xué)位授予單位】：天津大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TP391.41

【參考文獻】

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本文編號：2584728