[发明专利]一种基于边缘修复的虚拟视点图像频域快速获取方法

权利要求书

1.一种基于边缘修复的虚拟视点图像频域快速获取方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

(1)三维光场重建：根据2D图像和景深图建立三维光场矩阵P(x,y,z)；

(2)边缘修复：对步骤(1)中得到的三维光场矩阵的背景层中的空洞区域进行边缘填充；

(3)傅里叶切片：对步骤(2)中边缘填充后的三维光场矩阵进行快速傅里叶变换，获得三维光场的频域信息Q(m,n,w)，其中m,n,w轴分别与x,y,z轴对应，然后对该频域信息进行特定角度的二维切片，将所述二维切片进行傅里叶反变换即得到不同指定角度的单视点图像；

所述步骤(1)中根据2D图像和景深图建立三维光场矩阵的方法为：首先建立一个具有N层的三维光场矩阵P(x,y,z)，其中x-y面为2D图像面，z为层数；然后根据景深图，将2D图中对应的像素填充到在三维光场矩阵的不同层；其中，x-y面大小与2D图像大小一致，z与N之间满足公式：其中depth为景深值；

所述步骤(2)中采用改进Criminisi算法对三维光场矩阵的背景层中的空洞区域进行边缘填充，具体为：当满足条件时，将匹配窗口像素灰度值填充到待填充区域，λ加1，重复该操作，直到不满足条件λ≤num(z)；其中，ψ_q表示待填充区域，ψ_p表示匹配窗口，num(z)为每一层单个空洞区单行域需要填充的像素个数，λ为该行已经填充的像素个数，SSD为图像相关性算法函数。

2.根据权利要求1所述的基于边缘修复的虚拟视点图像频域快速获取方法，其特征在于，所述步骤(3)中的二维切片M(a,b)的大小与2D图像一致，M(a,b)为沿着频域信息Q(m,n,w)的n轴，并与w轴的夹角为θ向m-w面的切片，或者沿着m轴，并与w轴的夹角为θ向n-w面的切片，θ为指定的角度。

3.根据权利要求2所述的基于边缘修复的虚拟视点图像频域快速获取方法，其特征在于，若M(a,b)为沿着频域信息Q(m,n,w)的n轴，并与w轴的夹角为θ向m-w面的切片，a＝m*cosθ,b＝m*sinθ；若M(a,b)为沿着频域信息Q(m,n,w)的m轴，并与w轴的夹角为θ向n-w面的切片，a＝n*cosθ,b＝n*sinθ。

4.根据权利要求2所述的基于边缘修复的虚拟视点图像频域快速获取方法，其特征在于，当b不为整数时，设频域信息Q(m,n,w)中每个点(m,n,w)的信息为I(m,n,w)，b的整数部分为b1，小数部分为b2，那么实际填充到切片M(a,b)中的信息为I(m,n,w)*(1-b2)+I(m,n,w+1)*b2。