聚焦型光場相機(jī)可以看作是主透鏡將物面成了一個(gè)放大或者縮小的虛像,然后每個(gè)微透鏡陣列對這個(gè)經(jīng)過放大或者縮小的虛像進(jìn)行二次成像后投影在了ccd平面,其中二次成像的過程可以比擬為一個(gè)虛擬陣列相機(jī),利用MLA和主透鏡的相關(guān)參數(shù)就可以以立體視覺的原理實(shí)現(xiàn)對像面點(diǎn)的深度估計(jì)。
原理介紹:
下圖介紹了兩個(gè)不同的微透鏡陣列對同一個(gè)虛擬像面的點(diǎn)進(jìn)行成像的原理圖

其中 P 為物點(diǎn)的一次成像點(diǎn),P'' 為 P 點(diǎn)在微透鏡面的投影點(diǎn),B 為微透鏡陣列到CCD面間的距離,D 為微透鏡直徑,V 為 P 點(diǎn)到微透鏡鏡面的距離。Δx0為P在微透鏡下的二次成像點(diǎn)到微透鏡中心的距離。O 為微透鏡的中心點(diǎn)。
?其中 OP'' 為一次成像點(diǎn) P 在微透鏡面的投影點(diǎn)到微透鏡中心 O 的距離,v = V/B 為點(diǎn) P 的虛深度,所以可以得到P點(diǎn)的虛深度數(shù)值:
?總的來講對應(yīng)的深度估計(jì)流程如下:
1. 計(jì)算所有MLA的中心點(diǎn)坐標(biāo)
2. 尋找待測深度的點(diǎn)并找到所有MLA子圖像中與之匹配的像點(diǎn),為每一個(gè)像點(diǎn)構(gòu)建二次成像點(diǎn)的數(shù)據(jù)集
3. 確定物點(diǎn)在MLA陣列面的投影坐標(biāo) P'',計(jì)算得到Δx0
4. 根據(jù)上圖的虛深度計(jì)算公式確定物體的虛深度,由于MLA和CCD的距離已知,所以很方便的可以得到對應(yīng)的像距,根據(jù)主透鏡的高斯成像公式進(jìn)而得到主透鏡的物距。
代碼及講解
接下來將簡單的介紹一種可以實(shí)現(xiàn)深度估計(jì)的算法以及對應(yīng)的算法測量效果。
1. 計(jì)算得到所有的MLA中心坐標(biāo)(此處僅提供一種方式,霍夫變換圓形中心檢測)文章來源:http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-568249.html
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