[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

摘要

本发明涉及立体显示像源获取技术，公开了一种基于边缘修复的虚拟视点图像频域快速获取方法，包括三维光场重建根据2D图像和景深图建立三维光场矩阵；边缘修复对三维矩阵的背景层中的空洞区域进行边缘填充；傅里叶切片对边缘填充后的三维矩阵进行快速傅里叶变换，获得三维光场的频域信息，然后对该频域信息进行特定角度的二维切片，将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。本发明首次提出三维光场重建与傅里叶中心切片定理相结合的方法，从频域角度快速获取用于立体显示的多视点图像，避免了传统方法所使用的像素匹配，大大提高了处理速度，另外基于图像修复理论的空洞边缘填充，也使得获取的虚拟视点更加自然。

主权项

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，ψq表示待填充区域，ψp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。