[发明专利]一种基于单应性变换光场数据压缩方法

说明书

本发明公开了一种基于单应性变换的光场数据压缩方法，包括：输入原始光场数据集Φ(S₁,S₂,…,S_i)，将其中的子孔径图像S_i分为中心子孔径图像C_i和相应的邻域子孔径图像A_i‑j；根据中心子孔径图像C_i和相应的邻域子孔径图像A_i‑j求取单应性矩阵H_i‑j，基于单应性变换将邻域子孔径图像A_i‑j投影到中心子孔径图像C_i所在成像平面得到变换后的邻域子孔径图像A′_i‑j，将变换后的邻域子孔径图像A′_i‑j与中心子孔径图像C_i相减得到残差图R_i‑j；对原始光场数据集中全部的中心子孔径图像C_i和残差图像R_i‑j分别进行扫描，生成中心视频序列V_C和残差视频序列V_R；对中心视频序列V_C和残差视频序列V_R分别进行压缩。本发明有效降低空域内的冗余信息，进而实现编码效率的有效提升。

技术领域

本发明涉及计算机视觉与数字图像处理领域，尤其涉及一种基于单应性变换的光场数据压缩方法。

背景技术

最近基于微透镜结构的全光相机引发了学术界以及工业界的广泛关注，其捕获的全光数据能够同时记录光线的位置信息和角度信息，在三维重建、立体显示成像以及虚拟现实等领域都展示出了巨大的应用前景。然而，相对于传统相机捕获的图像，全光图像具有超高分辨率，同时其特殊的微透镜像素分布形式也存在巨大的信息冗余。数据量的激增给光场数据的传输和存储带来巨大压力，因此急需一种有效的光场数据压缩方案，这也是由平面多媒体迈向立体影像时代急需且必须的核心技术。

针对光场相机捕获的原始光场图像，可通过对其渲染生成的子孔径图像进行压缩，该压缩方案可大致分为三类：第一类是通过利用不同的扫描形式，由子孔径图像生成伪视频序列，进而基于视频编码器完成压缩，该类方案由于不能提供理论上的压缩效率分析，因此具有一定不确定性；第二类方案是将子孔径图像按照不同的视角关系，由空域向时域转换，进而利用多视点编码完成光场数据的压缩，该方案中由于多视点编码需要配置相机参数，同时子孔径图像的视角数和多视点编码器的视点数限制，使得实施起来具有一定难度；最后一类方案则是利用相邻子孔径图像具有的视差关系，在视频编码器中引入视差补偿的编码工具来降低空域冗余信息，该类方案未能有效利用光场图像中的宏像素的相似关系，限制了编码效率的进一步提升。

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基于单应性变换的光场数据压缩方法，有效降低空域内的冗余信息，进而实现编码效率的有效提升。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明公开了一种基于单应性变换的光场数据压缩方法，包括以下步骤：

A1：输入原始光场数据集Φ(S₁,S₂,…,S_i)，将其中的子孔径图像S_i分为中心子孔径图像C_i和相应的邻域子孔径图像A_i-j；