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专利号: 2019101750436
申请人: 长春理工大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 电通信技术
更新日期:2023-12-11
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种增大视角的集成成像计算重构方法,其特征在于包括下列步骤:(一)在水平方向对相邻的微图像进行配准、拼接;

设采集的微图像集合由M×N个微图像单元组成,每个微图像单元为m×n个像素,第i行j列的微图像表示为Ii,j,则其左侧和右侧的微图像分别表示为Ii,j-1、Ii,j+1,进行图像配准时,采用的配准窗口大小为m*w个像素。

(1)Ii,j和Ii,j-1的图像配准、拼接过程

在Ii,j中选取第n-w+1到第n列像素作为基准子图,在Ii,j-1中寻找其匹配位置。采用平均误差平方和(MSD)算法作为两幅子图像相似度的测量标准,如式(1)所示:其中,1≤t≤n-w+1。

D(t)越小,表明两幅子图越相似,故只需找到最小的D(t),即可确定Ii,j-1中与基准子图匹配的位置。接下来,根据匹配位置t,将Ii,j-1中的部分区域拼接在Ii,j的右边。

(2)Ii,j和Ii,j+1的图像配准、拼接过程

在Ii,j中选取第1到第w列像素作为基准子图,在Ii,j+1中寻找其匹配位置。采用平均误差平方和(MSD)算法作为两幅子图像相似度的测量标准,如式(2)所示:其中,1≤t≤n-w+1。

只需找到最小的D(t),即可确定Ii,j+1中与基准子图匹配的位置。接下来,根据匹配位置t,将Ii,j+1中的部分区域拼接在Ii,j的左边。

(二)在进行集成成像计算重构时,根据光线追踪原理,获得从每个微图像中提取像素的位置坐标;

如果要计算重构出某一观察点看到的图像,要根据光线追踪原理确定在每个微图像中提取像素的位置。假设观察者在观察点D处,下面说明如何根据光线传输路径进行计算重构。

EIP为微图像集合平面,EIP与微透镜阵列之间的距离为g,LIP为微透镜成像平面,LIP与微透镜阵列之间的距离为h,微透镜焦距为f。在观察点D处观察到LIP处的集成图像。

根据光线的传输路径可知,从观察点D出发,经过第(i,j)个微透镜中心的直线与EIP平面相交于点(x,yj),观察点D处经过第j+1个透镜中心的直线与EIP平面相交于点(x,yj+1)…根据图中相似三角形的性质可以得到:从而推出:

ΔI为计算机重构图像时,在相邻两个微图像单元中提取像素的位置偏移量。

假设根据观察点位置,从第(1,1)个微图像单元中提取像素的坐标为(x0,y0),则从第(i,j)个微图像中提取像素的坐标为(x0+(i-1)*ΔI,y0+(j-1)*ΔI)。这样,从每个微图像中提取出1个对应像素,就重构出某个特定视角的图像。