[发明专利]一种基于光场数字重聚焦的快速三维重建方法及其系统

摘要

本发明提供一种基于光场数字重聚焦的快速三维重建方法，包含以下步骤首先，采用光场数据获取设备获取空间四维光场数据；其次，数字重聚焦模块对空间四维光场数据进行数字重聚焦处理，得到聚焦平面序列图像；最后，三维重建模块对聚焦平面序列图像进行三维重建。本发明还提供一种基于光场数字重聚焦的快速三维重建系统，包括光场数据获取设备、数字重聚焦模块和三维重建模块。本发明仅需拍摄一次，不需要移动相机和目标，结果可以任意视角查看；降低了拍摄难度和重建算法的复杂度，减短了获取图像的时间，适合运动目标的三维重建，拓展了DFF算法的适用深度范围，适合大景深场景的三维重建。

主权项

一种基于光场数字重聚焦的快速三维重建方法的三维重建系统，包括以下步骤：1）光场数据获取设备，用于获取空间四维光场数据；2）数字重聚焦模块，用于对空间四维光场数据进行数字重聚焦处理，得到聚焦平面序列图像；3）三维重建模块，用于将数字重聚焦模块处理得到的聚焦平面序列图像进行三维重建，得到三维重建图像；其特征在于：所述1）光场数据获取设备，用于获取空间四维光场数据；为利用Lytro相机获取目标物的光场数据，通过Lytro光场相机对目标物进行一次拍摄，获得其原始图像，原始图像选择黑背景或者灰背景，避免蓝色背景；所述2）数字重聚焦模块，用于对空间四维光场数据进行数字重聚焦处理，得到聚焦平面序列图像；为将Lytro相机所得光场原始图像导入数字重聚焦模块中，通过Lytro Desktop软件的数字重聚焦方法完成数字重聚焦处理，得到以参数λ表示目标物不同焦平面的序列清晰图像，当λ为负值时，聚焦平面远，当λ为正值时，聚焦平面近，取λ数量多于8，正负λ数量相当；所述3）三维重建模块，用于将数字重聚焦模块处理得到的聚焦平面序列图像进行三维重建，得到三维重建图像；为通过Halcon软件中的DFF算法对重构出的序列图像进行三维重建，得到快速重构出目标物的三维图像。