1 海军航空大学, 山东 烟台 264001
2 国防科技大学前沿交叉学科学院, 湖南 长沙 410073
3 国防科技大学计算机学院, 湖南 长沙 410073
聚焦型光场相机在运动恢复结构(SFM)和场景重建等领域中的作用日益显现。但是传统SFM算法因聚焦型光场相机具有特殊的结构而难以直接应用。针对这一问题,提出一种完整的聚焦型光场相机等效多目相机模型。在此基础上,利用传统多目相机的SFM算法,给出了适用于聚焦型光场相机的位姿估计算法示例和点云三角化算法示例。最后,通过仿真实验和真实场景重建实验验证了本文等效多目相机模型和SFM算法的正确性,进而表明聚焦型光场相机的SFM问题可以等价为多目相机的SFM问题。
机器视觉 聚焦型光场相机 多目相机模型 运动恢复结构 场景重建 位姿估计 三角化
红外与激光工程
2020, 49(11): 20200053
1 海军航空大学, 山东 烟台 264001
2 国防科技大学前沿交叉学科学院, 湖南 长沙 410073
3 国防科技大学计算机学院, 湖南 长沙 410073
精确标定能够发挥出聚焦型光场相机在场景重建和非接触测量等方面的作用。而标定精度提升的关键之一在于精确的特征提取算法。为了提升特征检测的精度和效率,提出一种基于原始图的棋盘格角点检测算法。利用稳健的角点检测算子对原始图角点进行检测,并利用二维角点与三维光场圆域特征的对应关系进行角点筛选。然后,利用图像一致性对角点进行亚像素优化。进行了仿真角点检测实验和仿真标定实验,并基于R29聚焦型光场相机得到的重建角点进行了距离测量实验。实验结果表明,所提角点检测算法的精度高于现有算法,并证明了基于所提角点检测方法的标定算法能够得到更加精准的结果。
机器视觉 聚焦型光场相机 角点检测 标定 原始图 光场圆域特征 光学学报
2020, 40(14): 1415002
国防科技大学 前沿交叉学科学院, 湖南 长沙 410073
光场相机是一种在图像传感器前增加微透镜阵列的新型相机结构, 除了记录不同位置下光的强度及颜色外, 也记录不同位置下光线的方向信息, 从而能够计算目标场景的深度图和高阶相位图。该技术由于景深和分辨率相互制约, 获得大景深时分辨率会降低。分析了其结构特点并推导了景深和分辨率的关系, 并就选定的设计参数绘制了变化曲线。在此基础上, 提出了一种新型光场相机的设计方法, 该结构基于具有四类焦距的微透镜阵列, 可获得超大景深, 同时将分辨率的下降程度控制在可接受范围。仿真结果表明: 相对于三类焦距微透镜阵列, 所设计的四类焦距微透镜阵列景深可提高三倍, 而分辨率达到普通相机的18.9%。
光场相机 景深 有效分辨率比率 多焦距 微透镜阵列 light field camera depth of field effective resolution ratio multi-focus microlens array 红外与激光工程
2019, 48(2): 0218003
1 国防科技大学前沿交叉学科学院，湖南 长沙 410073
2 中国科学院光电技术研究所，四川 成都 610209
3 国防科技大学前沿交叉学科学院，湖南 长沙 410073
计算光场自适应光学成像技术将目标和干扰的光场进行整体测量，再利用目标与干扰光场的四维光场信息分布特点，通过计算方法将其进行有效地区分、滤除，能在大视角范围内对干扰导致的目标光场波前畸变进行探测复原，并以计算方式自适应地补偿成像空间中的复杂波前像差扰动。与传统自适应光学成像方法相比，该方法具有较大的探测视场，可以直接以扩展目标作为信标进行波前信息解算。本文从传统自适应光学技术面临的挑战出发，简述了计算光场自适应光学成像技术的优势及发展现状，介绍了研究团队在计算光场自适应光学成像方面开展的主要工作。
自适应光学 计算成像 光场成像 光场相机 adaptive optics computational imaging plenoptic imaging plenoptic camera
