[发明专利]一种恢复深度信息的图像处理的方法

权利要求书

1.一种恢复深度信息的图像处理的方法，包括：

1)利用小光圈采集场景的第一图像，并计算所述第一图像的梯度，以确定所述第一图像的场景内容的主方向；

2)使得编码光圈旋转一角度以与所述主方向一致，用经过旋转的所述编码光圈采集场景的第二图像；

3)确定所述第二图像与不同预测深度下的校准内核的反卷积，以获取深度图；

4)利用所述深度图，计算得到场景的全清晰图像。

2.根据权利要求1的方法，其中，所述编码光圈的矩阵在一个方向上的傅里叶频谱有较高的幅值，在与所述方向正交的方向上的傅里叶频谱有较多的零点。

3.根据权利要求2的方法，其中，步骤2)中的所述编码光圈采用以下步骤生成：

201)搜索一个在傅里叶变换后具有较多零点的第一向量；

202)搜索一个长度与所述第一向量相等的在傅里叶变换后的最小幅值最大的第二向量；

203)对搜索出的所述第一向量与所述第二向量进行叉乘，以获得用于表示所述编码光圈的矩阵。

4.根据权利要求1-3中任一项的方法，其中，步骤2)还包括如下步骤：

21)通过硅基液晶或其他可通过程序显示或以物理方式实现的设备表达所述编码光圈的矩阵。

5.根据权利要求4的方法，其中，步骤3)还包括如下步骤：

31)对不同深度下的所述校准内核与所述第二图像进行反卷积，以得出对应于所述不同深度的多个预计的全清晰图像；

32)搜索使所述预计的全清晰图像与所述第一图像的差异最小的深度值的矩阵，以作为所述深度图。

6.根据权利要求5的方法，其中，步骤31)还包括如下步骤：

311)通过以下公式，对不同深度下的所述校准内核与所述第二图像进行二维傅里叶变换后，再对得出的矩阵做点除运算以及二维傅里叶逆变换，以获得对应于不同深度的多个预计的全清晰图像：

其中，k为当前的所述深度值，为在深度值k下的所述预计的全清晰图像，I_b为所述第二图像，f^k为在深度值k下所述校准内核。

7.根据权利要求6的方法，其中，步骤32)还包括如下步骤：

321)通过以下拟合函数，确定使所述预计的全清晰图像与所述第一图像的矩阵的差异的模最小的每个像素的深度值，以作为所述深度图的矩阵：

其中，k为所述深度值，为在深度值k下的所述预计的全清晰图像，I_n为所述第一图像。

8.根据权利要求7的方法，其中，步骤4)还包括如下步骤：

41)通过以下公式，找出使得所述第二图像和被恢复的图像的误差最小的被恢复的全清晰图像：

其中，I_b为所述第二图像，f^k为对应于所述深度图的校准内核，为所述被恢复的图像，I_hat为要恢复的全清晰图像，w为权重因子，g_i，j是梯度算子，为梯度稀疏先验。

9.根据权利要求8的方法，其中，所述编码光圈的矩阵的大小由一个正整数表示，并经过放大后等于用于表达所述编码光圈的设备的分辨率。

10.一种恢复深度信息的图像处理的装置，包括：

第一图像采集模块，其利用小光圈采集场景的第一图像；

主方向确定模块，其计算所述第一图像的梯度以确定所述第一图像的场景内容的主方向；

第二图像采集模块，其用于使得编码光圈旋转一角度以与所述主方向一致，用经过旋转的所述编码光圈采集场景的第二图像；

深度图确定模块，其确定所述第二图像与不同预测深度下的校准内核的反卷积以获取深度图；

全清晰图像确定模块，其利用所述深度图以计算场景的全清晰图像。