微透鏡陣列光場成像是一種近年來備受關(guān)注的新型單鏡頭三維成像技術(shù),具有結(jié)構(gòu)簡單、一次成像記錄光線位置和方向信息、后期數(shù)據(jù)處理方式多樣的特點(diǎn),可廣泛應(yīng)用于三維重構(gòu)與測量、三維檢測與識別、虛擬與增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)等領(lǐng)域,具有重要的科學(xué)意義和應(yīng)用價(jià)值。微透鏡陣列光場成像的應(yīng)用性能很大程度上取決于其深度信息的精確反演,因此如何從原始圖像反演深度信息是該領(lǐng)域的研究重點(diǎn)。盡管近年來基于微透鏡陣列光場成像的深度反演技術(shù)發(fā)展迅速,但亞像素匹配、遮擋等諸多問題亟待解決。本文重點(diǎn)圍繞微透鏡陣列光場相機(jī)的深度反演中的遮擋處理問題,從成像模型、深度反演算法等方面開展了理論與實(shí)驗(yàn)研究。論文首先開展了光場深度反演理論研究,從成像光束波前的角度探究了微透鏡陣列光場成像過程,揭示了微透鏡陣列光場相機(jī)深度估計(jì)能力源于對擴(kuò)展目標(biāo)球面波的光學(xué)調(diào)制與數(shù)字解調(diào)的內(nèi)在規(guī)律,明晰了該規(guī)律與視差理論和極圖原理的數(shù)理聯(lián)系�；谏鲜鲅芯�,建立了微透鏡陣列光場成像過程中深度信息與波前曲率的映射模型,提出了基于角度域圖像匹配的波前曲率測量方法,最終實(shí)現(xiàn)了基于微透鏡陣列光場圖像的高精度亞像素深度估計(jì)。針對遮擋存在時(shí)被遮擋物的角度域像素一致性假設(shè)被打破的問...

【文章頁數(shù)】：127 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 引言
    1.2 光場成像理論與設(shè)備
    1.3 光場成像深度反演
    1.4 光場深度提取所面臨的問題
    1.5 論文研究內(nèi)容及結(jié)構(gòu)
第2章 微透鏡陣列光場成像模型和深度反演原理
    2.1 光場成像過程的光場傳輸
    2.2 微透鏡陣列光場成像模型與理論分析
    2.3 光場深度反演的計(jì)算機(jī)視覺分析
        2.3.1 光場深度反演的子孔徑圖視差理論
        2.3.2 光場深度反演的極平面圖理論
    2.4 微透鏡陣列光場相機(jī)的波前成像分析
    2.5 小結(jié)
第3章 基于多方向部分角度域圖像相關(guān)的深度反演方法
    3.1 光場成像的遮擋分析
        3.1.1 遮擋對光場角度域圖像的影響
        3.1.2 多方向部分角度域像素相關(guān)性
    3.2 算法設(shè)計(jì)
        3.2.1 初始深度估計(jì)
        3.2.2 基于導(dǎo)引濾波的快速深度圖優(yōu)化
    3.3 實(shí)驗(yàn)
        3.3.1 視差估計(jì)
        3.3.2 深度反演
    3.4 分析與小結(jié)
第4章 基于子區(qū)域自適應(yīng)融合的深度反演方法
    4.1 核心思想與分析
        4.1.1 基于區(qū)域的自適應(yīng)角度域圖像相關(guān)
        4.1.2 自適應(yīng)組合方式
    4.2 算法設(shè)計(jì)
    4.3 實(shí)驗(yàn)
        4.3.1 初始深度估計(jì)結(jié)果
        4.3.2 數(shù)據(jù)集實(shí)驗(yàn)和真實(shí)場景實(shí)驗(yàn)
    4.4 分析與小結(jié)
第5章 深度反演實(shí)驗(yàn)研究
    5.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)置
    5.2 深度反演準(zhǔn)確性評估實(shí)驗(yàn)
    5.3 不同遮擋處理評估實(shí)驗(yàn)
    5.4 分析與小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
    6.1 本文的主要研究內(nèi)容
    6.2 本文的主要創(chuàng)新點(diǎn)
    6.3 后續(xù)工作的展望
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡歷及攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果



本文編號：3761454