光場相機(jī)作為一種新型多目成像設(shè)備,其能夠通過一次曝光捕獲比傳統(tǒng)2D圖像信息更加豐富的4D光場信息,即二維角度信息和二維空間信息,利用其捕獲的4D光場信息可以獲得場景深度信息,在虛擬現(xiàn)實(shí)、三維重建、目標(biāo)檢測等機(jī)器視覺領(lǐng)域具有重要作用。然而,光場原始透鏡圖像存在著嚴(yán)重的特定漸暈現(xiàn)象及各微透鏡圖像邊緣像素混疊等問題,針對該問題,本文主要對光場圖像解碼優(yōu)化算法進(jìn)行研究,分別實(shí)現(xiàn)了對光場相機(jī)的漸暈校正及去馬賽克問題的研究,論文的主要工作如下:(1)闡述漸暈校正方法和光場去馬賽克方法的背景,意義及國內(nèi)外研究現(xiàn)狀,介紹光場成像理論及光場數(shù)據(jù)解碼流程,并分析漸暈校正及光場去馬賽克理論和方法。(2)根據(jù)光場原始透鏡圖像特定漸暈現(xiàn)象的形成原因及特點(diǎn),研究并實(shí)現(xiàn)一種約束徑向梯度對稱的光場漸暈校正方法。首先采用光場相機(jī)自帶的白圖像對整體原始透鏡圖像進(jìn)行全局漸暈粗校正,在此基礎(chǔ)上,針對各微透鏡圖像的殘余漸暈,利用漸暈函數(shù)值的準(zhǔn)確性及漸暈非遞增特性約束無漸暈圖像徑向梯度分布對稱性,以此進(jìn)行局部漸暈微校正。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,該方法能夠有效減輕光場主透鏡及各微透鏡引起的特定漸暈現(xiàn)象,使得光場圖像各像素具有較高亮度一致性。... 

【文章來源】：合肥工業(yè)大學(xué)安徽省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：75 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

光場原始透鏡圖像局部放大圖

光場數(shù)據(jù)重采樣：由于微透鏡陣列是六邊形排布的，且切片排列后的空間索引k，l所對應(yīng)的圖像像素不是正方形，角度索引i，j所對應(yīng)的子透鏡圖像像素也不是正方形，因此提取的視角圖易遭受采樣點(diǎn)像素丟失，如圖2.7中提取的視圖中的兩個(gè)黑色位置處的缺失像素。因此需要將切片后的子透鏡圖像重新采樣為正交網(wǎng)格排列的子透鏡圖像，首先針對索引k對應(yīng)的圖像方向進(jìn)行插值，確�？臻g圖像是正方形，然后針對索引i對應(yīng)的圖像方向進(jìn)行插值，確保各個(gè)子透鏡圖是正方形，如圖2.6(e)-(f)所示。通過重采樣以獲取正交網(wǎng)格排列的子透鏡圖像，進(jìn)而消除獲取

11第二章 微透鏡光場相機(jī)及光場解碼基本理論視角圖中像素丟失的現(xiàn)象，圖2.8顯示了切片及重采樣前后的子透鏡圖像排列圖。(a) 切片及重采樣前圖像(六邊形排列) (b) 切片及重采樣后圖像(正交排列)圖 2.8 切片及重采樣前后對比圖像Fig 2.8 Comparison images before and after slicing and resampling2.3 漸暈校正基本理論圖像的漸暈現(xiàn)象使得圖像邊緣像素相對圖像中心像素亮度變暗，視覺上產(chǎn)生灰黑色陰影，造成圖像細(xì)節(jié)信息丟失并且嚴(yán)重影響圖像質(zhì)量。在相機(jī)成像系統(tǒng)中，由于鏡頭的存在，進(jìn)入鏡頭的光束量隨著偏離光軸距離的增大而減少，使得遠(yuǎn)離光軸的像素點(diǎn)亮度逐漸變暗，因此基于單幅圖像的漸暈校正技術(shù)研究具有重要價(jià)值。常見的基于單幅圖像的漸暈校正方法大致可分為參考目標(biāo)圖像方法和模型擬合方法。2.3.1 參考目標(biāo)圖像方法參考目標(biāo)圖像的方法比較簡單，其大致思想是利用同一相同配置相機(jī)在輻射源亮度均勻分布條件下照射白色平面，可獲得相應(yīng)的參考目標(biāo)圖像，從而得到對應(yīng)于每個(gè)像素點(diǎn)的校正因子。參考目標(biāo)圖像每個(gè)像素點(diǎn)的校正因子計(jì)算公式為： .max( , ),refrefIk i jI i j (2.1)式中， , refI i j 為參考目標(biāo)圖像refI 在位置 i ,j 處像素的灰度值


本文編號：2895603