人類生活在豐富多彩的三維世界中,為了適應(yīng)人類對三維事物的感知方式,最有效、最直接的方法便是對所觀察到的場景進行三維重建。隨著計算機視覺的發(fā)展與進步,三維物體的表面重建技術(shù)早已融入智能制造、文物保護、航空航天、醫(yī)療衛(wèi)生等諸多領(lǐng)域。由于光場相機能同時記錄空間中光線的位置信息和方向信息,并能夠捕獲場景中完整的光場數(shù)據(jù),將傳統(tǒng)相機的二維信息擴展到四維,使得光場圖像具有更大的信息量及更強的可塑性,相比于傳統(tǒng)二維圖像數(shù)據(jù)具有更大的優(yōu)勢。因此,如何利用光場相機的優(yōu)勢,對所觀察到的目標(biāo)物體進行三維重建,成為了當(dāng)前機器視覺領(lǐng)域中的研究熱點之一。本文以微透鏡陣列(MLA,microlens array)光場相機——Lytro相機作為研究載體,以采集到的光場圖像作為主要研究對象,以點擴散函數(shù)、色彩恢復(fù)、超分辨率重建、深度估計、多目標(biāo)測距、三維表面重建等內(nèi)容作為研究核心,對獲取到的場景圖像進行三維表面重建研究,主要內(nèi)容包括:(1)為了獲取三維場景中目標(biāo)物體準確的顏色信息,提出了一種精確色彩恢復(fù)算法。首先,通過計算相機的精準點擴散函數(shù)位置,與六邊形坐標(biāo)系相結(jié)合,對每個像素的顏色信息進行一對一的指向性賦值,完成對目...

【文章頁數(shù)】：146 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

圖1.1Adelson全光場相機結(jié)構(gòu)圖

圖1.1Adelson全光場相機結(jié)構(gòu)圖年，Adelson和Bergen等人[10]發(fā)現(xiàn)，視覺信息（如顏色、方向及深由于全光函數(shù)中任意一種信息的變化所導(dǎo)致的，為光場相機的深度基礎(chǔ)。之后，Leonard和McMillan等人[11]對全光函數(shù)進行降維處理數(shù)，完成了對全....

圖1.2“貝殼”思路圖

如圖1.2所示，具體分為4個步驟：（1）對相機的點擴散函數(shù)進行精確計算，并將計算得到的高精度PSF數(shù)據(jù)作為相機圖像色彩恢復(fù)的依據(jù)，對相機的原始圖像進行色彩恢復(fù)處理，提出一種高精度的色彩恢復(fù)算法。（2）將獲取到的精確PSF數(shù)據(jù)作為先驗知識，將精確顏色矢量信息作為后驗知....

圖2.1全光函數(shù)示意圖

光場進行參數(shù)化表示，以便對其更好的理解和研究[82]。Adelson[9]首次對光場進行了參數(shù)化表示，他提出全光函數(shù)LP(x,y,z,,,,t).)分別表示光線在立體空間中的三維坐標(biāo)信息；表示光線播角度（俯仰角），表示光線在三維空....

圖2.2相機陣列采集系統(tǒng)

中北大學(xué)學(xué)位論文福大學(xué)的R.Ng等人[15]提出的全光相機Plenoptic。圖2光場相機[17]，圖2.4(b)為Lytro2型光場相機[19]。圖2x光場相機[18]。值得注意的是，Raytrix光場相機的微透的微透鏡，而其它相機中的微透鏡焦距相同。

本文編號：4024522