[发明专利]一种光场重聚焦方法

说明书

本发明涉及一种光场重聚焦方法，包括如下步骤：初始化，对于光场相机拍摄的图像，取出其对应的子孔径图；记录位置信息，对取出的光场相机的子孔径图，记录其位置信息；第一次超分辨：按顺序取其中一张子孔径图，使用已经训练好的超分辨方法对其进行一次超分辨；然后继续对下一张子孔径图使用同样的方法进行超分辨，直到最后所有的子孔径图都经过该超分辨方法的处理；超分辨聚焦过程：对于经上述步骤处理后的子孔径图，利用其相邻位置的子孔径图的信息，使用超分辨重构方法，通过这一系列子孔径图来获得一张高分辨的重聚焦图。最终得出的光场相机超分辨图的倍数远远大于传统超分辨所能获得的倍数，大大提高了使用传统方法获得光场相机图的分辨率。

技术领域

本发明涉及光场相机超分辨技术领域，特别涉及一种光场重聚焦方法。

背景技术

光场相机是获取光场信息的装置，包含空间位置和方向的四维光辐射场。相比于原来只包含了二维的图像信息传统的相机，可以获得更多的光线信息。其结构如图2所示，相比于传统的相机，多了一个微透镜阵列。光场相机最主要的特点就是数字聚焦，即“先拍照，后聚焦”,这样可以有效解决传统相机在拍摄高速运动物体及一些情况下无法准确对焦或来不及对焦的问题。光场相机的出现可以说是相机领域的一次革命，但其目前最大的问题是分辨率太低，因此其分辨率的提高是一个非常关键的问题。

为了提高其分辨率，在硬件改进的方法之外，也可以通过改进图像处理方法利用更多的信息获得更高的分辨率。现有的方法大都是光场相机的空间分辨率和角度分辨率的折衷，在获得提高了的空间分辨率的同时也降低了角度分辨率。此外，也可以利用超分辨的方法，获得更多的图像信息，来提高其分辨率。但其分辨率仍需进一步提高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种光场重聚焦方法，获得更好的分辨率。

为此，本发明提出的光场重聚焦方法包括如下步骤：S1、初始化，对于光场相机拍摄的图像，取出其对应的子孔径图；S2、记录位置信息，对取出的光场相机的子孔径图，记录其位置信息；S3、第一次超分辨：按顺序取其中一张子孔径图，使用已经训练好的超分辨方法对其进行一次超分辨；然后继续对下一张子孔径图使用同样的方法进行超分辨，直到最后所有的子孔径图都经过该超分辨方法的处理；S4、超分辨聚焦过程：对于经步骤S3处理后的子孔径图，利用其相邻位置的子孔径图的信息，使用超分辨重构方法，通过这一系列子孔径图来获得一张高分辨的重聚焦图。

本发明的优点在于，在步骤S3中超分辨后又在步骤S4进行超分辨聚焦，最终得出的光场相机超分辨图的倍数远远大于传统超分辨所能获得的倍数，大大提高了使用传统方法获得光场相机图的分辨率。

附图说明

图1为本发明实施例的流程图；

图2为本发明实施例方法中光场相机光学结构的示意图；

图3为本发明实施例方法中子孔径图的示意图；

图4为本发明实施例方法中第一次超分辨的示意图；

图5为本发明实施例方法中重聚焦的示意图；

图6为本发明实施例方法中超分辨重聚焦的示意图。

具体实施方式

本实施例方法是一种基于二阶子孔径图超分辨的光场重聚焦方法，其原理是：对于光场相机拍摄的图像，先获取其子孔径图，然后利用已经训练好的单幅图的超分辨方法，每张子孔径图利用自身的信息超分辨一次，获得第一次提高分辨率之后的超分辨子孔径图。然后再使用多幅图超分辨的方法，利用每个子孔径图周围相邻的子孔径图的信息，进行超分辨重聚焦，获得最后的高分辨率图。

本实施例方法的流程图如图1所示，具体步骤如下：

步骤一：初始化。

对于光场相机拍摄的图像，取出其对应的子孔径图。