[发明专利]一种重建光场的方法及装置

说明书

本发明实施例公开了一种重建光场的方法，包括：采集多组光场训练学习样本集，其中，每组光场训练学习样本集包含5x5个角度视角；将每组光场训练学习样本集进行分割；对分割所得到的每个子训练块计算，获得重建的光场。通过本发明的方案，实现了一种简单、有效、获取更加真实光场图像的光场重建方法。

技术领域

本发明涉及数字图像处理，尤其涉及一种重建光场的方法及装置。

背景技术

传统相机的原理基本相同，是空间3D场景到2D的投影，不能真实的反映真实世界的3D空间结构。光场图像的四维信息不仅包括我们所熟知的轻度信息，还记录了光线的方向信息。机器视觉就是模拟人类的视觉系统，利用计算机对图像的处理达到对3D场景的理解即感知物体位置远近、大小等三维信息。因此，相比于传统的彩色或灰度图像，光场图像能够为场景提供一种更精准可靠的描述，并且能够提高计算机视觉领域各项任务的性能。关于此技术研究，2016年伯克利大学Ng通过一个相位编码掩膜将空间中的4D光场信息记录到2D传感器，进行光场重建。并在最后指出如果涉及适当相位编码掩膜特性，可以搭建一个无镜头光场相机。

国内研究基于掩膜的光场采集与重建：北京航空航天大学常雷等分析掩膜光场成像的特点，建立光场成像的计算机仿真模型，模拟四维光场的采集，进行数字重聚焦实验以验证此方法的可行性。因此，如何实现一种简单、有效、获取更加真实光场图像的光场重建方法是亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种重建光场的方法及装置，可以实现一种简单、有效、获取更加真实光场图像的光场重建方法。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种重建光场的方法，包括：

采集多组光场训练学习样本集，其中，每组光场训练学习样本集包含5x5个角度视角；

将每组光场训练学习样本集进行分割；

对分割所得到的每个子训练块计算，获得重建的光场。

进一步地，所述将每组光场训练学习样本集进行分割，包括：

利用测量矩阵将每组光场训练学习样本集分割为多个8×8个子训练块。

进一步地，所述对分割后的每个训练块计算，获得重建的光场，包括：

采用K-SVD算法对分割后的每个子训练块分别进行计算，得到多个光场过完备字典；

从所述多个光场过完备字典中选择至少部分光场过完备字典分别进行计算，获得重建的光场。

进一步地，从所述多个光场过完备字典中选择至少部分光场过完备字典分别进行计算，获得重建的光场，包括：

从所述多个光场过完备字典中选择部分光场过完备字典；

采用分块法针对所选择的每个所述光场过完备字典进行重建光场，其中，所述重建光场时字典冗余度设定为1.6。

进一步地，所述对分割所得到的每个子训练块计算，获得重建的光场后，方法还包括：

计算所述重建的光场的峰值信噪比。

为了解决上述问题，本发明还提供了一种重建光场的方法，包括：存储器和处理器；其特征在于：

所述存储器，用于保存用于重建光场的程序；

所述处理器，用于读取执行所述用于重建光场的程序，执行如下操作：

采集多组光场训练学习样本集，其中，每组光场训练学习样本集包含5x5个角度视角；

将每组光场训练学习样本集进行分割；

对分割所得到的每个子训练块计算，获得重建的光场。