基于微透鏡型光場成像數據獲取及深度信息提取研究.pdf

1、三維成像和顯示技術被越來越多的應用于科研、娛樂、醫(yī)療、軍事等各個領域，受經濟利益和社會效應的巨大推動作用，三維成像理論和技術也不斷推陳出新。光場成像是一種成像與計算相結合的新型三維成像技術，有著較簡單的光學系統(tǒng)、低成本的硬件設備和靈活的數據后期處理方式等特點，因此受到國內外很多研究人員和研究機構的關注。
　　本文在對光場成像基本原理和國內外光場成像的研究現狀深入學習之后，針對微透鏡型光場成像方式，圍繞其成像方式、數據特點、數據編碼

2、、深度信息提取和數據重建等重點問題，進行了系統(tǒng)的研究工作。主要完成的工作如下:
　　首先，論文對深度信息提取的方法及理論作了深入的研究，介紹了主動深度信息獲取方法和被動深度信息獲取方法，并對被動深度信息獲取方法中立體視覺法的五個步驟作了著重說明。對立體視覺法提取深度信息中的立體匹配分別以基于區(qū)域的立體匹配和基于特征的立體匹配進行詳細說明，并作出對比，指出各自的優(yōu)缺點。
　　然后，對微透鏡光場成像方式的模型參數進行了分析，針對

3、微透鏡陣列兩種不同位置的放置，研究了各自成像特點，并對微透鏡陣列和CCD陣列的物理參數匹配過程進行了研究，為數據的獲取和算法處理提供了指導。
　　接著，利用Lytro相機獲取的光場數據，分析了CCD上圖像的特點，利用成像模型，建立CCD和微透鏡陣列的映射關系，在此基礎上，提出了一種光場數據編碼方法，利用該編碼方法，確定了像素與微透鏡的一一對應關系。
　　最后，利用前面編碼算法的結果，在用一系列子圖像獲取不同視角的圖像的基礎之

4、上，提出了一種針對光場成像較為有效的深度信息提取方法，主要是基于子圖像分割、顏色分割、梯度投影和圖像融合的思想，成功的用于Lytro相機獲取視差圖的深度信息獲取。
　　論文在上述研究的內容框架內，利用Matlab軟件編寫了光場數據編碼、子圖像分割、深度信息提出、數據重聚焦等算法。利用編寫的算法對光場數據進行處理。結果表明，本文提出的編碼和深度信息提取算法合理，可以準確的進行子圖像分割和深度信息獲取，與現有算法相比，深度信息準確度性