光場相機(jī)的數(shù)據(jù)處理和標(biāo)定方法研究.pdf

1、傳統(tǒng)相機(jī)由于積分成像的局限性，面對真實(shí)場景的高維視覺信息表示，僅能捕獲其在二維平面上的投影。為了克服傳統(tǒng)相機(jī)的不足之處，光場相機(jī)在主透鏡和傳感器之間插入一個(gè)微透鏡陣列，用于分辨和記錄每個(gè)像素來自不同角度的光線，可將傳統(tǒng)的二維圖像擴(kuò)展到四維，從而獲取更高維度的視覺信息。光場相機(jī)的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在可以從光場數(shù)據(jù)中恢復(fù)任意對焦位置的圖像信息，同時(shí)也解決了景深受孔徑大小尺寸限制的問題，根據(jù)獲得的圖像數(shù)據(jù)可以實(shí)時(shí)計(jì)算出景象的真實(shí)形態(tài)。相對于二維數(shù)字

2、圖像，光場圖像帶來了更為豐富的信息和廣泛的應(yīng)用。
　　本文圍繞Lytro光場相機(jī)應(yīng)用中的關(guān)鍵技術(shù)開展研究，主要貢獻(xiàn)是研究和實(shí)現(xiàn)了光場數(shù)據(jù)的提取、解碼和預(yù)處理，以及Lytro相機(jī)的標(biāo)定。論文具體工作如下:
　　第一章回顧了攝影學(xué)和相機(jī)的研究背景、發(fā)展史以及其意義，分析和研究了傳統(tǒng)相機(jī)的基本架構(gòu)和成像原理，光場相機(jī)較傳統(tǒng)相機(jī)的不同之處以及它的優(yōu)勢，最后列出了本文中的主要內(nèi)容及各章節(jié)之間的關(guān)系結(jié)構(gòu)圖。
　　第二章介紹了光場的

3、定義以及獲取方式，分析和研究了光場相機(jī)的成像原理，即通過在相機(jī)主鏡頭和圖像傳感器間插入一塊微透鏡陣列，從而捕獲光線的位置和方向信息的四維光場。
　　第三章研究并實(shí)現(xiàn)了光場數(shù)據(jù)的提取、解碼以及預(yù)處理。對用Lytro光場相機(jī)拍攝的白圖像進(jìn)行濾波、Delaunary三角網(wǎng)化、顏色校正以及六邊形到正交的轉(zhuǎn)換處理，為接下來的相機(jī)標(biāo)定提取原始圖像的子光圈圖像。
　　第四章研究并實(shí)現(xiàn)了基于雙平面參數(shù)化的相機(jī)標(biāo)定方法，通過對原始圖像的子光圈