[发明专利]一种基于光场相机的深度估计方法、系统及便携式终端

说明书

技术领域

本发明属于图像处理领域，特别是涉及光场相机的深度估计方法、系统及便携式终端。

背景技术

和传统相机只能记录光线的强度相比，光场相机通过在相机内部放置微透镜阵列实现同时记录光线的强度和角度。传统相机获取深度需要多个相机位置采集图像，而光场相机中利用四维光场不同的角度信息反映不同视角下的图像，从而能够更加方便的进行深度图的计算。

通过获取场景的深度能够实现多视点合成、三维重构等应用，随着虚拟现实技术（VR）和增强现实技术（AR）的发展，深度图的获取是图像和视觉领域的热点问题，目前的深度估算方法计算过程复杂，对处理器的负担较大，所采集的深度图精确度不高，中国发明专利申请CN107038719A公布了一种基于光场图像角度域像素的深度估计方法及系统，该技术方案的深度估计方法复杂、处理器负担过大，采集的深度图精确度不高。

因此，业界亟需一种能够方便、快速获取深度图的方法，克服现有技术存在的不足。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于光场相机的深度估计方法、系统及便携式终端，旨在解决现有的光场相机深度估计方法复杂度过高、处理器负担过大，采集的深度图精确度不高的问题。

第一方面，本发明提供一种基于光场相机的深度估计方法,包括以下步骤：

获取光场相机拍摄的四维光场数据；

解码四维光场数据，得到光场图像；

对光场图像利用重对焦算法获取光场重对焦序列；

对重对焦序列建立索引图像及索引表；

查找索引表获取像素点对应的alpha值；

根据物像关系得到物体的深度值。

进一步的，该四维光场数据为LF(u,v,s,t)，其中u,v为光场相机内置的微透镜行数、列数，s,t为每一个微透镜对应的像素行、列数。

进一步的，所述解码四维光场数据，得到RAW类型光场图像，还进一步包括对解码后的光场图像进行去除马赛克、色彩校正处理；

进一步的，所述去除马赛克、色彩校正处理的光场图像为RGB类型光场图像I_LF。

进一步的，所述的对光场图像利用重对焦算法获取光场重对焦序列具体包括：设定重对焦范围alpha∈(alphaMin, alphaMax)以及重对焦序列图像数量N；

利用重对焦算法公式1、公式2对光场图像I_LF进行重对焦计算，获取N幅重对焦序列图像，得到重对焦图像序列S_i , i∈(1, N)；

(公式1)

(公式2)。

进一步的，所述的对重对焦序列建立索引图像及索引表，具体包括：

根据重对焦图像序列S_i，计算每一像素点P_（i，j）处的纹理梯度值Grad_（i，j），在重对焦图像序列S_i中遍历找出每一像素点P_（i，j）处纹理梯度最大值所在的图像，记录此图像索引值I，遍历所有像素，即可得到索引图像表I_index。

进一步的，所述的查找索引图像表I_index获取像素点对应的alpha值，该步骤具体包括：

根据重对焦范围alpha∈(alphaMin, alphaMax)及索引图像表I_index，查找索引图像表I_index得到不同索引值对应的alpha值，不同的alpha值对应不同的像距L’，根据相机的焦距f，由公式3得到每个像素点P_（i，j）的物距L：

(公式3)。

进一步的，所述的根据物像关系得到物体的深度值具体包括：根据物像关系公式4得到物体的深度图I_depth=L/f，

(公式4)。

第二方面：本发明提供一种基于光场相机的深度估计系统,包括：

光场数据获取模块，用于获取光场相机拍摄的四维光场数据LF(u,v,s,t)；

光场数据解码模块，用于对光场数据获取模块获取的四维光场数据LF(u,v,s,t)进行解码得到的RAW类型光场图像，并对解码后的图像进行去除马赛克、色彩校正处理，得到RGB类型光场图像I_LF；

重对焦序列获取模块，该模块利用重对焦算法获取光场重对焦序列；