[发明专利]用于移轴成像条件下的光场相机校准方法及系统

权利要求书

1.一种用于移轴成像条件下的光场相机校准方法，其特征在于，包括：

步骤S1：拍摄不同景深位置的黑底白点校准板，得到已知三维位置的白点的光场图像；

步骤S2：将各光场相机光圈大小调至最小拍摄白色背景，得到光圈中心投影图像；

步骤S3：使用平行光照射各光场相机，拍摄白色背景，得到微透镜中心图像；

步骤S4：通过三维位置白点的光场图像、光圈中心投影图像及微透镜中心图像，根据计算得到不同位置白点在光场相机中成像的弥散圆直径及圆心坐标；

步骤S5：拟合弥散圆直径及圆心坐标与三维体空间位置的映射函数；

步骤S6：根据光场相机成像规律和三维体空间位置的映射函数，实现移轴成像条件下的光场相机校准；

在步骤S6中：

根据光场相机成像规律和映射函数，计算得到任意三维空间位置白点O_i(x,y,z)对应的弥散圆圆心坐标C_df(i)(u,v)及弥散圆直径D_df(i)，以及微透镜中心位置C_l(j)，计算得到任意三维空间位置白点影响到的所有微透镜后，找到空间任意位置白点O_i(x,y,z)影响到的所有像素；

根据下列两公式计算出每个微透镜下被影响到的区域边界，根据边界决定每个微透镜下被影响到的所有像素；

上边界公式：

下边界公式：

为微透镜下被影响到的区域边界的上边界，C_l(j)为第j个微透镜中心位置，f_l为微透镜的一倍焦距，C_l(j)(u)为第j个微透镜中心横坐标，Q_i(u)为汇聚成像点横坐标，C_l(j)(v)为第j个微透镜中心纵坐标，p_l为微透镜的像素尺寸，p_p为传感器像素大小，Q_i(v)为汇聚成像点纵坐标；Q_i^d为汇聚成像点距离微透镜阵列平面的距离；为微透镜下被影响到的区域边界的下边界。

2.根据权利要求1所述的用于移轴成像条件下的光场相机校准方法，其特征在于：

所述校准板上的每一个白点会照亮一个或多个像素，每个被弥散圆覆盖的微透镜下均成像一白斑，记第j个白斑的中心位置为p_c(j)，j为次序数，其中，所述校准板上的白点成等间距排列；

所述的白色背景为光强均匀的白色背景，光圈中心投影图像中的每个白斑中心即为光圈中心在微透镜下投影产生的图像，记第j个白斑中心为第j个微透镜下所对应的光圈中心投影位置为C_a(j)；

所述的微透镜中心图像中的每个白斑中心即为微透镜中心，记第j个白斑中心即第j个微透镜中心位置为C_l(j)。