[发明专利]基于光场的高光图像修复方法及装置

权利要求书

1.基于光场的高光图像修复方法，其特征在于，该方法包括：

深度估计步骤，联合散焦和立体视点匹配进行光场图像深度估计；

高光检测步骤，基于对角多视点颜色空间投影差异进行高光检测；以及

高光去除步骤，从深度估计结果中获取检测到的高光点对应的深度值，重聚焦找到高光点对应的宏像素，按亮度强弱将该宏像素中的像素聚为两类，用双色反射模型对该两类构建方程组求解后得到高光点的镜面反射分量，去除该镜面反射分量，实现高光去除；

在高光去除步骤中，所述从深度估计结果中获取检测到的高光点对应的深度值，重聚焦找到高光点对应的宏像素包括：

按公式

α_p＝α_min+(α_max-α_min)×depth_p

计算该高光点对应的剪切值α_p，其中，depth_p表示该高光点对应的深度值，α_max、α_min表示剪切值的最大值、最小值；以及

用高光点对应的剪切值α_p通过剪切公式对光场图的像素重新排布，找到该高光点所对应的宏像素；

在高光去除步骤中，所述按亮度强弱将该宏像素中的像素聚为两类，用双色反射模型对该两类构建方程组求解后得到高光点的镜面反射分量包括：

将宏像素中的像素RGB值投影到HSI空间，分离色调、饱和度、亮度；以及

按亮度强弱将宏像素中的像素聚为两类，两类的中心分别记为M₁、M₂，根据双色反射模型构造方程组

M₁＝w_d1B+w_s1G

M₂＝w_d2B+w_s2G

其中B和G分别表示物体表面的本征HSI值和光源的HSI值，w_d1、w_d2表示物体表面本征颜色的幅值，w_s1、w_s2表示光源颜色的幅值，w_d1+w_s1＝1，w_d2+w_s2＝1，0≤w_d1≤1，0≤w_d2≤1，解该方程组得到的G值作为该高光点的镜面反射分量。

2.根据权利要求1所述的基于光场的高光图像修复方法，其特征在于，所述深度估计步骤包括：

用四维极线平面图像表示光场；

按照α值对四维极线平面图像剪切，分别计算每个像素的散焦响应值和立体视点匹配响应值，所述α是物体的像距与主透镜到传感器的距离之比；

根据响应值确定每个像素的最优α值和置信度；以及

以最优α值和置信度为输入参数，使用马尔科夫随机场进行全局优化得到该像素对应场景点的深度值。

3.根据权利要求1所述的基于光场的高光图像修复方法，其特征在于，所述高光检测步骤包括：

从光场图像中分离出各个视点下的图像；

构造Tri-view，沿对角线取出与中心视点成中心对称的两个视点组成视点对，将每个视点对与中心视点组合构成一个Tri-view；以及

将Tri-view的三个视点图像的所有像素分别投影至RGB颜色空间，分别记作H_L、H_C、H_R，用H_C减去H_L∪H_R得到中心视点图像中的高光像素，其中∪表示取并集。