[发明专利]一种普适光场单元图像生成方法和系统

权利要求书

1.一种普适光场单元图像生成方法，应用于基于相机阵列的光场图像采集装置；所述基于相机阵列的光场图像采集装置包括：相机阵列和显示透镜阵列；所述相机阵列和显示透镜阵列相互平行设置；待拍摄物体置于所述相机阵列和显示透镜阵列之间；其特征在于，所述方法包括：

确定显示透镜阵列中一显示透镜所发出的显示光线与相机阵列相交点的位置；

根据所述相交点的位置，确定所述显示光线与相机阵列相交点位置处的相机，记为第一相机；

分别获取第一图像和第二图像；所述第一图像为所述第一相机拍摄的图像；所述第二图像为与所述第一相机相邻相机中距所述显示光线距离最近的相机所拍摄的图像；

确定所述第一图像和所述第二图像的像素位置差异度；

获取所有与所述显示光线平行的拍摄光线，并对应确定所述第一相机所发出的拍摄光线中与所述显示光线距离最近的一条拍摄光线，记为最近邻拍摄光线；

确定所述显示光线与所述最近邻拍摄光线的间距Δ，其中，x为所述显示透镜阵列所发出的显示光线与相机阵列相交点的位置，n为所述第一相机的序号，dP为相邻相机间的中心间距；

根据所述像素位置差异度和所述间距，确定第一位置偏移量Δi_d，其中，k为所述像素位置差异度；

根据所述像素位置差异度和所述第一位置偏移量Δi_d，确定第二位置偏移量Δi_u，Δi_u＝k-Δi_d；

确定所述显示透镜所显示图像的像素值

其中，pP为相交点处相机的像素尺寸，f为相交点处相机的焦距，dE为显示透镜间的中心间距，pE为发出所述显示光线的显示透镜的像素尺寸，g为发出所述显示光线的显示透镜与显示屏间的间距，j为发出所述显示光线的显示透镜的第j个像素序号，ceil(*)为返回大于或等于*计算结果的最小整数，a为权值，a＝Δ/dP，为所述第一图像中的第i+Δi_d个像素值，为所述第二图像中的第i-Δi_u个像素值，n'为与所述第一相机相邻相机中距所述显示光线距离最近相机的序号，n'＝n±1。

2.根据权利要求1所述的一种普适光场单元图像生成方法，其特征在于，所述方法还包括：获取所述相机阵列中各相邻相机间的中心间距、各相机的像素尺寸、各相机的焦距、所述显示透镜阵列中各相邻显示透镜间的中心间距、各显示透镜的像素尺寸、各显示透镜与显示屏的间距以及所述显示透镜阵列与所述相机阵列间的距离。

3.根据权利要求1所述的一种普适光场单元图像生成方法，其特征在于，所述显示透镜阵列所发出的显示光线与相机阵列相交点的位置为x：

其中，D为所述显示透镜阵列与所述相机阵列间的距离，m为显示透镜的序号。

4.根据权利要求1所述的一种普适光场单元图像生成方法，其特征在于，所述确定所述第一图像和所述第二图像的像素位置差异度，包括：

获取所述第一图像与所述第二图像间的误差平方和R_j(k')，

根据所述误差平方和R_j(k')，确定所述第一图像及所述第二图像间的像素位置差异度k，k＝k'when R_j(k')；

其中，th为设置的像素搜索范围，k'为像素搜索范围起始的中心位置，为所述第一图像中的第p个像素值，为所述第二图像中的第t个像素值，k'when R_j(k')为当R_j(k')取得最小值时所对应的k'值。