[发明专利]一种基于双平面平移变换的大视场光场数据融合方法

说明书

本发明公开了一种基于双平面平移变换的大视场光场数据融合方法，该方法包括：步骤1，对世界坐标系下的双平面光场进行参数化描述；步骤2，建立描述两组双平面平移变换关系的平移变换矩阵；步骤3，提取第一组双平面光场的中心视图的特征点，由于每个特征点对应光场的一个特征光线，因此可以通过匹配特征光线，得到特征光线在第二组双平面光场中对应的像点和视点，再根据特征光线在第一组双平面光场和第二组双平面光场中的空间关系，求解两组双平面平移变换关系的平移变换矩阵；步骤4，利用两组双平面的平移变换矩阵，将第一组双平面光场变换到第二组双平面光场，完成大视场光场数据的拼接融合。本发明方法能够实现基于解析变换关系的精确双平面光场拼接方法，解决了光场拼接时两个双平面拼接不一致的问题。

技术领域

本发明涉及光学与数字图像处理技术领域，特别是关于一种基于双平面平移变换的大视场光场数据融合方法。

背景技术

光场数据具备比RGB图像和RGB-D图像更加丰富的场景光线信息，对场景成像的分辨率更高。基于基础光场数据的大视场成像计算是计算成像领域的一个重要研究方向，具有一定理论意义和广阔的应用前景。目前，对光场数据的拼接融合方法大都基于深度图、全聚焦图或者聚焦堆栈，而针对原始光场数据的拼接融合方法较少。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于双平面平移变换的大视场光场数据融合方法来克服或至少减轻现有技术的上述缺陷中的至少一个。

为实现上述目的，本发明提供一种基于双平面平移变换的大视场光场数据融合方法，该方法包括：

步骤1，对世界坐标系下的双平面光场进行参数化描述：设定所述双平面光场的双平面垂直于所述世界坐标系的第一个坐标轴，则所述双平面光场可通过其双平面中两个平面的间距、所述双平面中一个平面内的点坐标、以及所述双平面光场分别与该平面的两个坐标轴的夹角进行描述；

步骤2，建立描述两组双平面平移变换关系的平移变换矩阵；

步骤3，提取第一组双平面光场的中心视图的特征点，根据每个特征点对应光场的一个特征光线，则通过匹配特征光线，得到特征光线在第二组双平面光场中对应的像点和视点，再根据特征光线在第一组双平面光场和第二组双平面光场中的空间关系，求解两组双平面平移变换关系的平移变换矩阵；

步骤4，利用两组双平面的平移变换矩阵，将第一组双平面光场变换到第二组双平面光场，完成大视场光场数据的拼接融合。

进一步地，所述步骤1中，设定所述世界坐标系为O_w-X_wY_wZ_w，一所述双平面包括第一平面P₁和第二平面P₂：(x，y)，所述第一个坐标轴为Z_w轴；

所述双平面光场可参数化描述为：其中，a为第一平面P₁和第二平面P₂的间距，θ、分别为所述双平面光场与所述第二平面P₂的x轴、y轴的夹角。

进一步地，所述步骤2中的所述平移变换矩阵描述为式(7)：

式(7)简记为α′＝Tα；