[发明专利]一种光场图像角度重建方法

说明书

本发明公开了一种光场图像角度重建方法，包括以下步骤：(1)将低角度分辨率光场图像从RGB空间转到YUV空间，提取Y通道信息；(2)通过特征融合重建网络获得粗的重建光场图像Y通道信息；(3)通过空间角度特征融合网络获得融合后的重建光场图像Y通道信息；(4)通过细节融合修复网络获得细的重建光场图像Y通道信息；(5)步骤(3)、(4)结果相加获得最终重建光场图像Y通道信息；对低角度分辨率光场图像U和V通道进行双线性上采样，获得重建光场图像U和V通道信息；(6)将所得Y、U、V通道信息转换到RGB空间，获得最终重建光场图像的RGB图像。本发明可以获得高质量重建光场图像，满足深度提取、三维重建等多种应用的实时性需求。

技术领域

本发明属于图像处理技术领域，更确切地说，涉及一种光场图像角度重建 方法。

背景技术

光场成像可以从多个角度记录三维场景信息。高角度分辨率的光场图像在 虚拟现实、三维立体、生物医疗检测等领域得到广泛应用。但是，由于硬件条 件的限制，获取高角度分辨率的密集采样光场代价高昂，已成为制约光场成像 技术发展的主要瓶颈。因此，通过低角度分辨率的光场图像重建高角度分辨率 的光场图像具备重要的理论意义和实际应用价值。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于通过使用一种基于子孔径图像的光场图像 表征形式，并基于该表征方式提供一种光场图像角度重建方法来重建高角度分 辨率的光场图像。

本发明的光场图像角度重建方法，包括以下几个步骤：

(1)将低角度分辨率光场子孔径图像阵列从RGB空间转换到YUV空间， 并提取所述低角度分辨率光场子孔径图像阵列的Y通道信息；

(2)将获取的所述低角度分辨率光场子孔径图像阵列Y通道信息送入到 特征融合重建网络，获得粗的高角度分辨率光场子孔径图像阵列Y 通道信息；

(3)将获取的所述粗高角度分辨率光场子孔径图像阵列Y通道信息送入 到空间角度特征融合网络，获得融合后的高角度分辨率光场子孔径 图像阵列Y通道信息；

(4)将步骤(3)获得的融合后的高角度分辨率光场子孔径图像阵列Y 通道信息送入到细节融合修复网络，获得细的高角度分辨率光场子 孔径图像阵列Y通道信息。

(5)将步骤(3)获得的融合后的高角度分辨率光场子孔径图像阵列Y 通道信息与步骤(4)获得的细的高角度分辨率光场子孔径图像阵 列Y通道信息相加获得最终高角度分辨率光场子孔径图像阵列。并 对低角度分辨率光场子孔径图像阵列的U和V通道信息进行双线 性上采样处理，获得最终高角度分辨率光场子孔径图像阵列的U和 V通道信息；

(6)将所述最终高角度分辨率光场子孔径图像阵列Y通道信息与最终高 角度分辨率光场子孔径图像阵列U和V通道信息进行合并，并将 合并后的数据转化到RGB空间，获得最终高角度分辨率光场子孔 径图像阵列。

所述的步骤(1)具体计算过程如下：

从光场图像中提取低角度分辨率光场子孔径阵列图像I，其维度为3×m×n ×w×h，其中m×n为低角度分辨率光场子孔径阵列图像I中子孔径图像的角 度分辨率，w×h为低角度分辨率光场子孔径阵列图像I中单个子孔径图像的空 间分辨率，3为RGB三个通道。首先将所述的低角度分辨率光场子孔径阵列图 像I从RGB空间转换到YUV空间。然后提取所述YUV空间的Y通道信息I_Y, 其维度为1×m×n×w×h。

所述的步骤(2)具体计算过程如下：