《表面不規則場景的光場非均勻採集方法研究》是依託杭州電子科技大學，由張樺擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：表面不規則場景的光場非均勻採集方法研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：張樺
- 依託單位：杭州電子科技大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
現有的光場採集系統採用稀疏均勻攝像機陣列，可完成結構性場景的三維採集和重建。但對於表面不規則場景，均勻的採集密度使平坦區域過採樣，存儲處理數據冗餘，而複雜區域欠採樣，細節無法精確重建。本項目針對全景稀疏動態光場採集系統中表面不規則場景的獲取問題，研究光場的非均勻採集方法，通過分析場景表示維度間的稀疏冗餘特性，構建場景表面屬性、攝像機部署、重建質量之間的關係模型，提出重建場景高保真復原的評價機制，在保證重建質量最優的前提下，最大化降低採集數據冗餘度。本項目的研究為採集系統中攝像機數量、空間位置以及方向角的部署提供有效的指導意見，為非結構化等新型動態光場系統的建立奠定了前期理論研究基礎。
結題摘要
動態光場光場採集方法是三維場景重建的關鍵技術，具有重要的研究價值。本項目針對表面不規則場景的光場非均勻採集方法中存在的問題，在光場的非均勻採樣、光場重建圖像質量評價和全景稀疏動態光場的非均勻採集及重建等方面開展了相關研究。在光場的非均勻採樣方面，研究由三維重建模型表面顯著性驅動光場採集系統中攝像機位置部署的方法，提出基於3D-SUSAN的三維模型感興趣點提取方法，並基於眼動儀建立基於眼動的三維模型感興趣點資料庫。在光場重建圖像質量評價方面，研究色彩信息、稀疏表示、深度信息等特徵與光場重建圖像質量之間的關係模型，提出基於彩信息、稀疏表示、深度信息的立體圖像質量評價方法，量化光場重建圖像質量。全景稀疏動態光場的非均勻採集及重建方面，研究由稀疏光場圖像重建完備相機陣列光場圖像的方法，提出基於結構化隨機矩陣的分塊壓縮感知方法、基於聯合稀疏模型的分散式壓縮感知方法，以及基於深度線索的多視點合成方法，實現高質量的完備光場陣列圖像的重建。本項目完成全景稀疏動態光場原型系統搭建，基於已有光場採集硬體系統，實現了相機的同步採集並存儲、三維模型的可視化外殼重建和紋理繪製等技術，並進行了原型系統性能的持續最佳化，包括從恆定光照改進為變光照系統，從原始光場圖像傳輸存儲改進為基於3DHEVC多視點編碼流的傳輸存儲，為理論成果提供實際驗證平台。項目實現了預期研究目標，為進一步推動全景稀疏動態光場的採集和重建，及三維模型的重建技術發展奠定了一定的理論與技術基礎。
