《雙目光場相機的立體成像機理與高精度三維建模研究》是依託浙江工商大學，由林麗莉擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：雙目光場相機的立體成像機理與高精度三維建模研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：林麗莉
- 依託單位：浙江工商大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
針對單個光場相機在深度圖估計中存在的不足和局限性，以雙目光場相機的立體成像系統為研究對象，圍繞其立體成像模型、空間混疊和角度採樣、以及光場圖像間的對應性求解這三個關鍵問題開展研究，實現場景的高精度三維建模。通過將光場相機成像模型和傳統雙目視覺成像模型相結合，探索雙目光場相機的立體成像機理。針對微透鏡陣列對光場空間和輻射角的採樣特性，重點研究基於深度估計解耦的空間解混疊和基於對應性求解的角度插值方法，以滿足三維建模時對空間和深度解析度的要求。提出基於能量函式的光場圖像對應性求解和最優深度估計方法，引入光輻射強度一致性、子圖像邊界約束等一致性約束懲罰項，以減少求解的歧義性，提高深度估計精度。設計並搭建驗證性實驗平台，驗證理論假設的合理性及算法精度。本項目為多光場相機的三維實景採集和建模提供前期理論探索，預計研究成果可為3D影視拍攝、三維建模、目標識別和跟蹤等實際套用需求提供理論支持和技術支撐。
結題摘要
本項目圍繞光場相機及光場立體成像系統開展研究, 為光場立體成像採集、繪製和套用提供前期理論探索，在以下方面取得了一些重要的階段性成果：1、研究光場相機解碼和標定，提出一整套完整的光場相機數據提取、解碼、顏色校正、微透鏡陣列標定和校正方案，並在此基礎上提出並實現了光場相機標定。2、針對多相機光場立體成像系統，提出一種分組標定策略，實現多相機動態光場成像標定。3、研究光場重對焦和深度棧估計，提出一種基於分數階傅立葉變換的光場相機重對焦方法，可實現任意深度層光場提取。4、探索光場圖像對應性求解和最優深度估計，提出一種多視角動態光場高精度繪製算法，通過點雲對應性求解、邊沿點、隱藏點檢測與融合、多視點雲去噪、最優深度估計、泊松表面規整等，實現多個動態目標的高精度光場繪製。5、針對光場在目標檢測中的套用，提出一種基於深度棧顯著性區域檢測方法，建立基於對角度優先的顯著估計策略。6、設計並完成了光場相機2.0原型系統，搭建基於Lytro相機的光場雙目立體視覺系統。同時課題組搭建完成一個目前亞洲最大的穹隆型光場環境及其光場採集系統，並在此基礎上實現了分散式流採集、傳輸和繪製。項目按計畫順利進行，完成了預定的研究內容。已發表SCI期刊論文4篇，EI論文4篇，國內一級期刊3篇；獲授權中國發明專利１項，申請中國發明專利１項，合作申請美國發明專利１項。在項目資助下，課題組與美國Plenoptic 2.0光場相機創始人Andrew Lumsdaine教授，台灣長庚大學魏一勤教授建立了實質性的合作和交流。已培養碩士研究生18人。
