基于集成成像的多視點圖像重建方法及裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及圖像處理【技術領域】，尤其涉及基于集成成像的多視點圖像重建方法及裝置。該方法包括：從獲取的多幅單元圖像中確定一幅為中心圖像；分別從除中心圖像外剩余的多幅單元圖像中搜索中心圖像未包含的像素信息；將像素信息及中心圖像投影至重建平面，得到與中心圖像的視點相對應的視點圖像；其中，通過將不同的單元圖像確定為中心圖像獲取滿足視點需求的多視點圖像。本發(fā)明實施例提供的基于集成成像的多視點圖像重建方法及裝置克服了相關技術中視點圖像的分辨率受到單元透鏡個數(shù)的限制，獲取的多視點圖像不滿足用戶實際需求的技術問題。
【專利說明】基于集成成像的多視點圖像重建方法及裝置
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及圖像處理【技術領域】，具體而言，涉及基于集成成像的多視點圖像重建方法及裝置。
【背景技術】
[0002]集成成像技術是一種利用微透鏡陣列對三維場景進行記錄和再現(xiàn)的真三維裸視自由立體顯示技術。其中在三維數(shù)據(jù)采集階段，電荷耦合器件CCD通過微透鏡陣列采集物體的三維信息。其中微透鏡陣列是由許多完全相同的小透鏡組成，這些小透鏡被稱為單元透鏡。通過單元透鏡產(chǎn)生物體的單元圖像，數(shù)量眾多的單元圖像組成圖像陣列，并且采集的單元圖像被C⑶記錄和存儲。在三維數(shù)據(jù)處理階段，通過應用計算機數(shù)字處理技術，從采集到的單元圖像中提取物體的三維信息使物體的三維結構可視化。在三維顯示階段，單元圖像在空間光調(diào)制解調(diào)器或液晶顯示器上顯示，來自單元圖像的光線被顯示微透鏡陣列折射，折射后的光線在空中疊加，就形成了所采集物體的三維信息。
[0003]其中在基于集成成像技術重建視點圖像時，每個單元透鏡從不同的方向記錄了物體空間的一部分信息，每個單元圖像中的每個像素代表通過單位透視光心的一條光線，因此若挑選每個單元圖像中相同位置的像素，便能組成一個具有正射投影幾何的子圖，利用子圖之間的疊加產(chǎn)生所需的多視點圖像。因為每個子圖均由多個單元圖像產(chǎn)生，所以子圖的視場能夠超過單元圖像的視場，一般地，子圖的視場取決于整個透鏡陣列的橫向尺寸。但在重建視點圖像的過程中，因為每個子圖只選取了每個單元圖像中的一個像素，子圖的分辨率受到單元圖像數(shù)量的限制。
[0004]由此看出，在基于集成成像技術進行視點圖像的重建過程中，形成視點圖像的子圖的分辨率受到單元透鏡個數(shù)的限制，子圖的分辨率受限，由此影響形成的視點圖像的分辨率，導致獲取的多視點圖像不滿足用戶的實際需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供基于集成成像的多視點圖像重建方法及裝置，以解決上述的問題。
[0006]在本發(fā)明的實施例中提供了一種基于集成成像的多視點圖像重建方法，包括:從獲取的多幅單元圖像中確定一幅為中心圖像；分別從除所述中心圖像外剩余的多幅所述單元圖像中搜索所述中心圖像未包含的像素信息；將所述像素信息及所述中心圖像投影至重建平面，得到與所述中心圖像的視點相對應的視點圖像；其中，通過將不同的單元圖像確定為中心圖像獲取滿足視點需求的多視點圖像。
[0007]優(yōu)選地，所述將所述像素信息及所述中心圖像投影至重建平面，包括:利用針孔陣列將所述單元圖像放大M倍，并將放大M倍后的所述像素信息及所述中心圖像通過對應的針孔逆向投影至所述重建平面，其中M=zd/g，M為橫向分辨率，Zd為所述重建平面與透鏡陣列的距離，g為單元圖像的像距。[0008]優(yōu)選地，該方法還包括:確定被放大M倍后的所述像素信息及所述中心圖像中的像素通過對應的針孔逆向投影到所述重建平面的體像素位置，以使所述逆向投影時按照確定的所述體像素位置直接將被放大M倍后的所述像素信息及所述中心圖像投影到所述重建平面。
[0009]優(yōu)選地，所述確定被放大M倍后的所述像素信息及所述中心圖像中的像素通過對應的針孔逆向投影到所述重建平面的體像素位置，包括:建立與所述針孔陣列相對應的xoy坐標系，建立與所述重建平面對應的oxyz坐標系；被放大M倍后的所述像素信息及所述中心圖像中的像素按照公式
[0010]
【權利要求】
1.基于集成成像的多視點圖像重建方法，其特征在于，包括: 從獲取的多幅單兀圖像中確定一幅為中心圖像； 分別從除所述中心圖像外剩余的多幅所述單元圖像中搜索所述中心圖像未包含的像素信息； 將所述像素信息及所述中心圖像投影至重建平面，得到與所述中心圖像的視點相對應的視點圖像； 其中，通過將不同的單元圖像確定為中心圖像獲取滿足視點需求的多視點圖像。
2.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，所述將所述像素信息及所述中心圖像投影至重建平面，包括: 利用針孔陣列將所述單元圖像放大M倍，并將放大M倍后的所述像素信息及所述中心圖像通過對應的針孔逆向投影至所述重建平面，其中M=zd/g，M為橫向分辨率，Zd為所述重建平面與透鏡陣列的距離，g為單元圖像的像距。
3.根據(jù)權利要求2所述的方法，其特征在于，該方法還包括: 確定被放大M倍后的所述像素信息及所述中心圖像中的像素通過對應的針孔逆向投影到所述重建平面的體像素位置，以使所述逆向投影時按照確定的所述體像素位置直接將被放大M倍后的所述像素信息及所述中心圖像投影到所述重建平面。
4.根據(jù)權利要求3所述的方法，其特征在于，所述確定被放大M倍后的所述像素信息及所述中心圖像中的像素通過對應的針孔逆向投影到所述重建平面的體像素位置，包括: 建立與所述針孔陣列相對應的xoy坐標系，建立與所述重建平面對應的oxyz坐標系； 被放大M倍后的所述像素信息及所述中心圖像中的像素按照公式
5.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，所述分別從除所述中心圖像外剩余的多幅所述單元圖像中搜索所述中心圖像未包含的像素信息，包括: 按照與所述中心圖像的距離，由近至遠，分別從除所述中心圖像外剩余的多幅所述單元圖像中搜索所述中心圖像未包含的像素信息。
6.基于集成成像的多視點圖像重建裝置，其特征在于，包括: 確定1吳塊，用于從獲取的多幅單兀圖像中確定一幅為中心圖像； 搜索模塊，用于分別從除所述中心圖像外剩余的多幅所述單元圖像中搜索所述中心圖像未包含的像素信息； 投影模塊，用于將所述像素信息及所述中心圖像投影至重建平面，得到與所述中心圖像的視點相對應的視點圖像； 其中，通過將不同的單元圖像確定為中心圖像獲取滿足視點需求的多視點圖像。
7.根據(jù)權利要求6所述的裝置，其特征在于，所述投影模塊，包括:針孔陣列、透鏡陣列及重建平面； 所述針孔陣列，用于將所述單元圖像放大M倍，并將放大M倍后的所述像素信息及所述中心圖像通過對應的針孔逆向投影后透過所述透鏡陣列投影至所述重建平面，其中M=Zd/g，M為橫向分辨率，Zd為所述重建平面與透鏡陣列的距離，g為單元圖像的像距。
8.根據(jù)權利要求7所述的裝置，其特征在于，還包括:體像素位置確定模塊； 所述體像素位置確定模塊，用于確定被放大M倍后的所述像素信息及所述中心圖像中的像素通過對應的針孔逆向投影到所述重建平面的體像素位置，以使所述逆向投影時按照確定的所述體像素位置直接將被放大M倍后的所述像素信息及所述中心圖像投影到所述重建平面。`
【文檔編號】H04N13/04GK103873850SQ201410102327
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2014年3月19日 優(yōu)先權日:2014年3月19日
【發(fā)明者】沈威, 張春光, 張濤, 李春 申請人:重慶卓美華視光電有限公司