[发明专利]一种用光场相机一次成像直接获取深度图的方法

摘要

一种利用光场相机一次成像直接获取深度图的方法，包括步骤1).在传统相机内部成像光路中嵌入微透镜阵列构成光场相机；2).对微透镜阵列与图像传感器的相对位置进行标定；3).利用光场相机采集目标景物的原始数据，提取微透镜阵列中每个微透镜下的子图像，并计算其灰度图；4).计算每个微透镜下子图像与毗连微透镜下子图像的相似度，分别以每一个微透镜作为目标透镜，并选择其周围的多个毗连透镜，分别建立目标模板和毗连模板，使用SAD算法计算目标模板与毗连模板的相似度，获得最小SAD值；5).步骤4)获得的对应于每个微透镜下子图像的最小SAD值，构成尺寸为微透镜阵列中微透镜个数的数值矩阵，对该矩阵中的元素进行归一化取整即得深度图。本发明解决了现有深度图获取技术中存在的系统过于复杂以及计算复杂度高的问题，获取图像相似度高，获得深度图更精确。

主权项

一种用光场相机一次成像直接获取深度图的方法，其特征是包括如下步骤：1).在传统相机内部成像光路中嵌入微透镜阵列构成光场相机，微透镜阵列位于传统相机的得主透镜和图像传感器之间，且微透镜阵列和图像传感器平面的距离为微透镜的焦距；所述微透镜阵列中每个微透镜下覆盖10×10 个到30×30个图像传感器单元；2).对微透镜阵列与图像传感器的相对位置进行标定；所采用的标定方法为：a). 手工标定所述微透镜阵列左上角、右上角以及左下角三个微透镜中心对应所述图像传感器平面坐标分别为 (xleftUp , yleftUp)、(xrightUp, yrightUp) 及 (xleftBottom, yleftBottom)；b). 规定所述微透镜阵列中微透镜将沿直线发生偏移，则所述微透镜阵列中序号(i,j)的微透镜的中心坐标（x,y）为：其中，为每个微透镜下所覆盖正方形区域一个方向上所含像素的个数；i与j分别为所述微透镜位于所述阵列中的行列序号；3).使用微透镜阵列一次采集目标景物的原始数据，提取微透镜阵列中每个微透镜下的子图像，并计算其灰度图；4).计算每个微透镜下子图像与毗连微透镜下子图像的相似度，分别以每一个微透镜作为目标透镜，并选择其周围的3个、5个或8个毗连透镜，分别建立目标透镜的目标模板和毗连透镜的毗连模板，使用SAD算法计算目标模板与毗连模板的相似度，获得一个最小SAD值；5). 步骤4）获得的对应于每个微透镜下子图像的最小SAD值，构成尺寸为微透镜阵列中微透镜个数的数值矩阵，对该矩阵中的元素进行归一化，在[0,255]区间取整即得深度图。