[发明专利]一种光场相机的合成孔径去遮挡方法

说明书

本发明公开了一种光场相机的合成孔径去遮挡方法，包括：根据输入的光场信息，得到所有子孔径图像；检测所有子孔径图像的特征点；在中心视角图像上选择一块区域，保留所选区域内的特征点，舍弃所选区域外的特征点，其中所选区域内包含有遮挡物和被遮挡的目标平面上的物体；对前一步骤得到的特征点和其余视角图像的特征点进行匹配，筛选得到特征点对；通过筛选出的特征点对来计算中心视角图像和其余视角图像的单映性变换矩阵；通过单映性变换矩阵对其余视角图像进行映射；对所有映射后的子孔径图像取平均，得到最终的子孔径合成图像。本发明能够去除镜头前小尺寸遮挡物，从而获得遮挡物后方的信息。

技术领域

本发明涉及计算机视觉与数字图像处理领域，尤其涉及一种光场相机的合成孔径去遮挡方法。

背景技术

1936年Gershun提出光场的概念，用于描述光线辐射亮度的传输特性。1996年斯坦福大学的Marc Levoy等人提出光场技术，用于采集光场信息。采集光场信息的手段主要有两种：一种是通过微透镜阵列，一种是相机阵列技术。斯坦福大学的Vaibhav Vaish等人提出的基于相机阵列的合成口径成像技术，对于光场信息的采集非常有效，能够观察到被遮挡的物体的表面信息，在监控、军事等方面展现出了巨大的潜力。

采集光场信息的另外一个途径是通过微透镜阵列来记录光场的方向信息。斯坦福的RenNG等人做出了商业化的手持式光场相机Lytro和Illum；它们利用相机中的微透镜阵列来记录入射光线的方向，利用感光元件来记录光线的强度，由此记录光场的信息。但是，目前缺少研究光场相机的子孔径合成问题的理论。

以上背景技术内容的公开仅用于辅助理解本发明的构思及技术方案，其并不必然属于本专利申请的现有技术，在没有明确的证据表明上述内容在本专利申请的申请日已经公开的情况下，上述背景技术不应当用于评价本申请的新颖性和创造性。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种光场相机的合成孔径去遮挡方法，能够去除镜头前小尺寸遮挡物，从而获得遮挡物后方的信息。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明公开了一种光场相机的合成孔径去遮挡方法，包括以下步骤：

A1：根据输入的光场信息，得到所有子孔径图像，所有子孔径图像包括中心视角图像和其余视角图像；

A2：检测所有子孔径图像的特征点；

A3：在所述中心视角图像上选择一块区域，保留所选区域内的特征点，舍弃所选区域外的特征点，其中所选区域内包含有遮挡物和被遮挡的目标平面上的物体；

A5：对前一步骤得到的特征点和其余视角图像的特征点进行匹配，筛选得到特征点对；

A6：通过筛选出的特征点对来计算中心视角图像和其余视角图像的单映性变换矩阵；

A7：通过单映性变换矩阵对其余视角图像进行映射；

A8：对所有映射后的子孔径图像取平均，得到最终的子孔径合成图像。

优选地，步骤A3中所选区域内的在目标平面上的特征点的数量大于在遮挡物上的特征点的数量。

优选地，步骤A1还包括：计算所述中心视角图像的深度信息；

在步骤A3和步骤A5之间还包括步骤A4：结合所述中心视角图像的深度信息，根据预设条件对于步骤A3中所选区域内的特征点进行筛选。

优选地，步骤A4中具体包括：

A42：计算步骤A3中得到的所有特征点的平均深度：