[发明专利]基于集成成像的多视点图像重建方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及图像处理技术领域，具体而言，涉及基于集成成像的多视点图像重建方法及装置。

背景技术

集成成像技术是一种利用微透镜阵列对三维场景进行记录和再现的真三维裸视自由立体显示技术。其中在三维数据采集阶段，电荷耦合器件CCD通过微透镜阵列采集物体的三维信息。其中微透镜阵列是由许多完全相同的小透镜组成，这些小透镜被称为单元透镜。通过单元透镜产生物体的单元图像，数量众多的单元图像组成图像阵列，并且采集的单元图像被CCD记录和存储。在三维数据处理阶段，通过应用计算机数字处理技术，从采集到的单元图像中提取物体的三维信息使物体的三维结构可视化。在三维显示阶段，单元图像在空间光调制解调器或液晶显示器上显示，来自单元图像的光线被显示微透镜阵列折射，折射后的光线在空中叠加，就形成了所采集物体的三维信息。

其中在基于集成成像技术重建视点图像时，每个单元透镜从不同的方向记录了物体空间的一部分信息，每个单元图像中的每个像素代表通过单位透视光心的一条光线，因此若挑选每个单元图像中相同位置的像素，便能组成一个具有正射投影几何的子图，利用子图之间的叠加产生所需的多视点图像。因为每个子图均由多个单元图像产生，所以子图的视场能够超过单元图像的视场，一般地，子图的视场取决于整个透镜阵列的横向尺寸。但在重建视点图像的过程中，因为每个子图只选取了每个单元图像中的一个像素，子图的分辨率受到单元图像数量的限制。

由此看出，在基于集成成像技术进行视点图像的重建过程中，形成视点图像的子图的分辨率受到单元透镜个数的限制，子图的分辨率受限，由此影响形成的视点图像的分辨率，导致获取的多视点图像不满足用户的实际需求。

发明内容

本发明的目的在于提供基于集成成像的多视点图像重建方法及装置，以解决上述的问题。

在本发明的实施例中提供了一种基于集成成像的多视点图像重建方法，包括：从获取的多幅单元图像中确定一幅为中心图像；分别从除所述中心图像外剩余的多幅所述单元图像中搜索所述中心图像未包含的像素信息；将所述像素信息及所述中心图像投影至重建平面，得到与所述中心图像的视点相对应的视点图像；其中，通过将不同的单元图像确定为中心图像获取满足视点需求的多视点图像。

优选地，所述将所述像素信息及所述中心图像投影至重建平面，包括：利用针孔阵列将所述单元图像放大M倍，并将放大M倍后的所述像素信息及所述中心图像通过对应的针孔逆向投影至所述重建平面，其中M=z_d/g，M为横向分辨率，z_d为所述重建平面与透镜阵列的距离，g为单元图像的像距。

优选地，该方法还包括：确定被放大M倍后的所述像素信息及所述中心图像中的像素通过对应的针孔逆向投影到所述重建平面的体像素位置，以使所述逆向投影时按照确定的所述体像素位置直接将被放大M倍后的所述像素信息及所述中心图像投影到所述重建平面。

优选地，所述确定被放大M倍后的所述像素信息及所述中心图像中的像素通过对应的针孔逆向投影到所述重建平面的体像素位置，包括：建立与所述针孔阵列相对应的xoy坐标系，建立与所述重建平面对应的oxyz坐标系；被放大M倍后的所述像素信息及所述中心图像中的像素按照公式