1.一种基于光场傅里叶视差分层的特征检测方法,其特征在于,具体按照以下步骤实施:步骤1、定义傅里叶视差层模型的层数k,根据四维光场图像LF(x,y,u,v)将场景分解成三维的傅里叶视差层模型FDL(wx,wy,k);
步骤2、使用傅里叶逆变换将傅里叶视差层模型FDL(wx,wy,k)从频率域转换到空间域,构建光场图像的视差空间DS(x,y,k);具体过程为:步骤2.1、使用快速傅里叶逆变换将光场的傅里叶视差层模型FDL(wx,wy,k)从频率域转换回空间域,生成光场视差空间DS(x,y,k);
步骤2.2、对视差空间DS(x,y,k)中的每一层图像,进行灰度映射,将灰度范围映射到[0,255],得到光场图像的视差空间DS(x,y,k);
步骤3、在视差空间DS(x,y,k)的基础上,引入高斯尺度空间G(x,y,σ),生成四维的尺度‑视差空间SDS(x,y,k,σ);具体过程为:步骤3.1、定义高斯尺度空间的组数o,定义高斯金字塔的层数s;
步骤3.2、取视差空间DS(x,y,k)中的每一层图像,令每一层图像img=DS(x,y,i),i∈[1,k];
对图像img进行插值,使得插值后的图像长和宽均放大为原图的2倍,作为计算空间第一组的s层图像,记为img1(2x,2y,1:s);计算空间的第二组的s层的图像就是图像img,记为img2(x,y,1:s);将图像img缩小一倍作为计算空间第三组的s层图像,记为img3(x/2,y/2,
1:s);将图像img缩小二倍作为计算空间第四组的s层图像,记为img4(x/4,y/4,1:s);
步骤3.3、令高斯卷积的尺度因子分别为[σ1,σ2,σ3,σ4],对计算高斯尺度空间中每一组的s层图像分别用公式(1)所示的高斯核做高斯卷积,得到尺度‑视差空间SDS(x,y,k,σ);
步骤4、在尺度‑视差空间SDS(x,y,k,σ)中,使用具有旋转不变性的Harris角点检测算子进行特征检测,获取FDL_Harris角点;具体过程为:步骤4.1、分别对尺度‑视差空间SDS(x,y,k,σ)中的每一个视差和各尺度对应的图像img进行Harris特征提取,作为候选角点;
步骤4.2、取所有候选角点的最大角点响应值Rmax,若候选角点的角点响应值大于i*Rmax,其中0<i<1,则是FDL_Harris角点;否则不是;
步骤5、在尺度‑视差空间SDS(x,y,k,σ)中,使用梯度直方图对FDL_Harris角点及其邻域进行特征描述,生成特征描述符。
2.根据权利要求1所述一种基于光场傅里叶视差分层的特征检测方法,其特征在于,步骤1具体过程为:步骤1.1、读入四维光场图像LF(x,y,u,v),其中(x,y)为光场的空间分辨率,(u,v)为光场的角度分辨率;
步骤1.2、定义傅里叶视差层模型的层数k,k为正整数,范围为[4,15];
步骤1.3、根据光场傅里叶视差层的定义,将场景分解为离散的层的和,得到傅里叶视差层模型,表示为FDL(wx,wy,k)。
3.根据权利要求1所述一种基于光场傅里叶视差分层的特征检测方法,其特征在于,步骤5的具体过程为:步骤5.1、在尺度‑视差空间SDS(x,y,k,σ)中,定义FDL_Harris角点的描述邻域半径为r,将角度[0,360]分为n个bins,其中角度为0的轴线作为坐标轴;
步骤5.2、计算特征邻域内的梯度直方图,选取最大的梯度幅值对应的角度作为特征点主方向,并将坐标轴旋转至特征点的主方向;
步骤5.3、将旋转后的特征邻域分为m个块,计算每个块内的梯度直方图,生成长度为m*n的特征描述符。
4.根据权利要求3所述一种基于光场傅里叶视差分层的特征检测方法,其特征在于,所述计算特征邻域内的梯度直方图采用的公式为:其中,m(x,y)是角点坐标为(x,y)的点的梯度幅值,x、y分别为角点的横纵坐标,L代表的尺度视差空间的图像,θ是角点的梯度方向。