[发明专利]用于处理光场数据的方法和设备

说明书

适用于处理表示场景的光场数据的方法和设备，所述光场数据包括多个元素，4维坐标与每个元素相关联。执行以下操作：将光线与每个元素关联，从与每个元素相关联的4维坐标获得该光线；确定每个元素的深度信息；根据深度信息确定每个光线在场景中的原点；将在场景中具有相同原点的光线分组以形成多个组；根据多个组处理光场数据。

技术领域

本公开一般涉及光场成像，更具体地涉及用于编辑和处理光场数据的技术。

背景技术

本节旨在向读者介绍本领域的各个方面，其可能与下面描述和/或要求保护的本公开的各个方面相关。相信本讨论有助于向读者提供背景信息以便于更好地理解本发明的各个方面。因此，应当理解，这些陈述应该照此阅读，而非是对现有技术的承认。

传统的图像捕获设备将三维场景渲染在二维传感器上。在操作期间，传统的捕获设备捕获二维(2-D)图像，该二维图像反映到达该设备内光电传感器(或光电检测器)的光的量。然而，该2-D图像不包含关于到达该光电传感器的光线的方向分布信息(其可以被称为光场)。例如，深度在获取期间丢失。因此，传统的捕获设备不存储大多数关于来自场景的光分布的信息。

光场捕获设备(也称为“光场数据获取设备”)已经被设计为通过从场景的不同视点或角度捕获光，来测量该场景的四维(4D)光场。因此，通过测量沿着与光电传感器相交的每束光行进的光的量，这些设备可以捕获附加光学信息(关于光线束的方向分布的信息)，以通过后处理提供新的成像应用。由光场捕获设备获取/获得到的信息被称为光场数据。光场捕获设备在本文中被定义为能够捕获光场数据的任何设备。存在几种类型的光场捕获设备，其中全光(plenoptic)设备使用放置在图像传感器和主透镜之间的微透镜阵列，以及相机阵列，其中所有相机成像到单个共享图像传感器上。

光场数据处理特别包括但不限于：分割场景的图像、生成场景的重聚焦图像、生成场景的透视图、生成场景的深度图、生成扩展景深(EDOF)图像、生成立体图像、生成焦点堆栈(其包括图像的集合、其中每一个聚焦于不同的焦距)、和/或这些的任何组合。

由于利用光场数据获取设备获取的大量数据，处理光场数据成为具有挑战性的任务。

发明内容

本公开涉及一种处理表示场景的光场数据的方法，所述光场数据包括多个元素，4维坐标与所述多个元素中的每个元素相关联，其中所述方法包括：

-将光线与每个元素关联，从与每个所述元素相关联的4维坐标获得所述光线；

-确定每个所述元素的深度信息；

-根据所述深度信息确定每个所述光线在场景中的原点；

-将在场景中具有相同原点的光线分组以形成多个组；

-根据所述多个组处理所述光场数据。

根据一个特征，当满足以下条件时：

x_i+(s_i-s_j)×D(s_i，t_i，x_i，y_i)-x_j＜E1，且

y_i+(t_i-t_j)×D(s_i，t_i，x_i，y_i)-y_j＜E2