[发明专利]一种标定光场成像中各微透镜成像的中心坐标的方法

权利要求书

1.一种标定光场成像中各微透镜成像的中心坐标的方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

S1，在无样本放置的情况下，打开光源，直接照射光场成像系统，采集此时的光场成像图，用于标定各微透镜成像的中心；

S2，计算步骤S1得到的无样本光场成像图的全局阈值，并根据阈值将其二值化；

S3，利用形态学操作优化二值化后的无样本光场成像图，消除成像图中的“毛刺”和无意义的颗粒噪声；

S4，标记优化后的二值化图像中的所有连通区域，测量每个连通区域的重心坐标及面积属性；

S5，设立约束条件，筛选出有效的连通区域，并记录其重心坐标；

S6，将记录的重心坐标按照横坐标值升序排列，而后拆分成多个列向量，再将每列按照纵坐标值升序排列，还原重心坐标在图像中的相对位置；

S7，找到包含重心坐标数目最多的列，即最长列，对该列进行插值填充；

S8，将步骤S5记录的重心坐标按照纵坐标值升序排列，而后拆分成多个行向量，再将每行按照横坐标值升序排列，同样还原重心坐标在图像中的相对位置；

S9，找到包含重心坐标数目最多的行，即最长行，对该行进行插值填充；

S10，创建微透镜成像中心坐标矩阵，矩阵行数为步骤S7填充后的最长列的大小，矩阵列数为步骤S9填充后的最长行的大小；将步骤S5记录的所有重心坐标按照相对位置关系填充到矩阵中；

S11，依据步骤S7及S9填充后的最长列及最长行的重心坐标，对无元素填充的矩阵位置进行插值，得到完整的微透镜成像中心坐标矩阵。

2.根据权利要求1所述的一种标定光场成像中各微透镜成像的中心坐标的方法，其特征在于，所述步骤S2中，将无样本光场成像图二值化的具体过程为：

利用最大类间方差方法求得无样本光场成像图I_c的全局阈值T，将其乘以阈值系数a，作为二值化操作的最终阈值T′＝T×a；调节阈值系数a的大小，并根据阈值T′将无样本光场成像图I_c二值化，得到图像I_c-b。

3.根据权利要求2所述的一种标定光场成像中各微透镜成像的中心坐标的方法，其特征在于，所述阈值系数a的取值在0.6～1.5之间。

4.根据权利要求1所述的一种标定光场成像中各微透镜成像的中心坐标的方法，其特征在于，所述步骤S3中，利用形态学开运算对二值化后的光场成像图进行先腐蚀后膨胀的操作，能够消除成像图中的“毛刺”，以及各微透镜成像被分解而留下的微小颗粒。

5.根据权利要求1所述的一种标定光场成像中各微透镜成像的中心坐标的方法，其特征在于，所述步骤S4中，每个连通区域被视为一个可能的微透镜成像，记录其重心坐标及面积属性，连通区域的重心坐标即对应微透镜成像的中心。

6.根据权利要求1所述的一种标定光场成像中各微透镜成像的中心坐标的方法，其特征在于，所述步骤S5中，约束条件为：(1)连通区域的面积不能小于设定阈值b，当识别的连通区域的面积小于阈值b时，将该连通区域视为噪声并去除；(2)连通区域的重心坐标不能超出图像边界；满足上述约束条件的连通区域被视为有效的连通区域并记录其重心坐标。

7.根据权利要求6所述的一种标定光场成像中各微透镜成像的中心坐标的方法，其特征在于，所述阈值b的取值为100像素。

8.根据权利要求1所述的一种标定光场成像中各微透镜成像的中心坐标的方法，其特征在于，所述步骤S6中，对横坐标值有序排列后的重心坐标拆分成列向量的依据是：对应同一列微透镜成像的重心坐标的横坐标值的差应小于阈值c，对应不同列微透镜成像的重心坐标的横坐标值的差远大于阈值c；阈值c的取值为微透镜成像中心之间平均间隔的一半；在排序之前对图像进行角度矫正，使成像轴线与图像边界平行。