基于光场相机深度信息获取技术的研究

【摘要】随着三维图像在人们的生活当中不断出现，现在越来越多的应用都逐步以三维图像的形式出现在我们的视野当中，从而使我们能够更好的感知现实世界的多样化。计算摄影学是近几年新兴的一门学科，而其中光场相机以其在成像方面的优势，开辟了研究三维成像的新领域。本文采用光场相机捕捉场景，利用其在成像过程中能够记录场景多维度信息的能力，代替传统相机在深度提取技术中的应用，从而更有效的感知场景深度。本文对光场成像系统中涉及的关键技术做了相关研究，并对光场理论进行了系统地研究，结合光场的定义和光场渲染理论的研究阐述了光场在三维数字成像中的重要应用。此外，本文还给出了所采用光场相机的光场获取方式、光场四维参数化表示，并且对光场相机相比于传统相机在三维数字成像上的优势做了相关研究。本文采用了一个光场能量函数，并且从物理学、光度学以及几何光学的角度上对光场的本质和光场在感光设备上的影响因素做了详细论述。其次，通过对理想成像、投影变换、成像光学系统中的光照度和光场能量函数的研究推导出光场成像系统中的成像表达式，验证了光场相机中的数字重聚焦技术。在此基础上，引入焦点堆栈变换，提出了超分辨率离散焦点堆栈变换算法，通过实验得到效果很好的超分辨率重聚焦图像以及全聚焦图像和深度图。最后，在对光场相机焦点堆栈研究的基础上，本文设计并实现了一种基于光场相机焦点堆栈的三维简单模型生成的方法，恢复出所捕捉到的场景信息。通过实验结果可以得出，本文所提到的这种方法能够有效的恢复出拍摄场景的深度图以及三维模型效果图。
【作者】赵兴荣；
【导师】韩燮；田卫萍；
【作者基本信息】中北大学，计算机技术，2014，硕士
【关键词】光场；光场相机；计算摄影学；焦点堆栈；深度图；

【参考文献】
[1]郭振.改变水体盐度对吉富罗非鱼肉质的影响[D].天津农学院,水产养殖,2014,硕士.
[2]刘强.新时期我国和平外交思想研究[D].鲁东大学,马克思主义中国化,2013,硕士.
[3]代维.偏头痛及抑郁大鼠不同脑区Fos及pCREB蛋白表达及圆形头痛病例分析并文献回顾[D].中国人民解放军医学院,神经病学,2013,硕士.
[4]陈玲.中国网络广告中英汉语码转换的顺应性研究[D].北京林业大学,外国语言学及应用语言学,2013,硕士.
[5]李琳.硒和ONOO~-对晶状体上皮细胞中Src蛋白硝化和磷酸化的影响[D].华中科技大学,无机化学,2013,硕士.
[6]王亚男.道家思想在黄鹤楼包装方面的应用分析研究[D].湖北工业大学,艺术设计（专业学位）,2013,硕士.
[7]李俊成.促进科学本质理解的高中化学教学策略研究[D].鲁东大学,学科教学（专业学位）,2014,硕士.
[8]周竹生,王卫华.一种快速、高精度的共转换点轨迹计算方法[J].石油地球物理勘探,1993,01:37-45+126.
[9]屈可敏.基于REST的信息系统云服务平台的设计与实现[D].华南理工大学,计算机应用技术,2014,硕士.
[10]陈晨,马庆鹏,魏英杰,王聪.空气域压力对高速射弹入水流场影响[J].北京航空航天大学学报.
[11]张文丽.一些双圈图的谱特征[D].新疆师范大学,应用数学,2013,硕士.
[12]马江宏.急性STEMI患者急诊PCI围术期发生心衰的影响因素的分析[D].吉林大学,临床医学,2014,硕士.
[13]杨效东,邹晓明.西双版纳热带季节雨林凋落叶分解与土壤动物群落:两种网孔分解袋的分解实验比较[J].植物生态学报,2006,05:791-801.
[14]许为.瞿秋白文化思想[D].安徽大学,专门史,2004,硕士.
[15]项国剑.NCX1.1基因编码钠钙交换体电流特征及起搏特性的研究[D].福建医科大学,内科学,2014,硕士.
[16]王新民,邵贝恩.卫星遥感图像大地几何校正的一种方法[J].自动化学报,1996,03:376-378.
[17]黄莺.开设声乐基础理论课的必要性和可行性[D].南京艺术学院,2004,硕士.
[18]阚立新.鞍钢集团协同办公平台的设计与实现[D].大连理工大学,软件工程（专业学位）,2012,硕士.
[19]喻革武.军校校园网信息资源建设的研究与对策[J].医学信息,2001,03:131-132.
[20]王卓,张旭东,何文,金超,王艳.碳和α-淀粉酶模板对LiFePO4/C-FePO4的电化学性能的影响[J].齐鲁工业大学学报(自然科学版).
[21]张晓鹏.钱江五桥悬臂挂篮施工控制技术研究[D].吉林大学,交通运输工程,2012,硕士.
[22]谢英赞.外源GB、ALA及SNP对干旱胁迫下虎掌（Pinellia pedatisecta）形态特征、生理特性及有效药用成分含量的影响[D].西南大学,植物学,2013,硕士.
[23]杨一理,严金英,张朋,许红檑,潘理黎.NaClO_2/NaClO复合吸收液同时脱硫脱硝试验反应机制研究[J].环境污染与防治,2012,10:71-75+81.
[24]邹广平.中国双粘性菲利普斯曲线下的最优货币政策研究[D].首都经济贸易大学,西方经济学,2014,硕士.
[25]孙兵.Mg-Al-Zn与Mg-Zn-Y-Zr合金半固态制备技术研究[D].西南交通大学,材料科学与工程,2014,硕士.
[26]顾广华.面向MPEG-4的视频对象分割与跟踪算法研究[D].燕山大学,电路与系统,2004,硕士.
[27]陈一兵.北京市高校羽毛球男子单打后场击球技战术运用分析与研究[D].首都体育学院,体育教育训练学,2013,硕士.
[28]马延平.阳光银行合规风险管理问题研究[D].东北大学,工商管理,2009,硕士.
[29]冯晓楠.基于“两型社会”构建的知识产权问题研究[D].中原工学院,科学技术哲学,2012,硕士.
[30]陈小雨.一部伟大的爱国诗篇[D].中央音乐学院,钢琴表演,2012,硕士.
[31]卞勋胜.石油化工污水中的BOD与COD相关性的研究[D].大连海事大学,环境工程,2013,硕士.
[32]谢威.公司法人格否认制度反向适用研究[D].复旦大学,法律,2012,硕士.
[33]王路悦.农村土地承包经营权的继承问题研究[D].天津商业大学,民商法学,2013,硕士.
[34]曹建波.济南市敬老院老年人口腔缺牙及修复情况初步调查研究[D].山东大学,临床口腔医学（专业学位）,2013,硕士.
[35]章艳锋.北京城市水环境监控预警信息管理与决策支持平台研究[D].清华大学,环境工程（专业学位）,2012,硕士.
[36]蓝香清.李大钊人生哲学研究[D].福建师范大学,马克思主义哲学,2013,硕士.
[37]孙小彬.基于信息分析的支付产品导购系统的设计与实现[D].北京交通大学,2014.
[38]黄伟.光交叉连接Web services注册和发现技术研究[D].南京邮电大学,电子与通信工程（专业学位）,2013,硕士.
[39]李晓辉.CD-400CG型ICT系统配套数据库设计与开发[D].重庆大学,计算机技术,2003,硕士.
[40]陈玮丽.航空物探数据管理系统的开发[D].华北电力大学,工业工程（专业学位）,2012,硕士.
[41]韩翠萍.我国女性领导干部的领导力提升困境研究[D].华中科技大学,行政管理,2012,硕士.
[42]郭红林.留守儿童心理理论、亲社会行为与友谊质量的相关研究[D].中南民族大学,教育（专业学位）,2013,硕士.
[43]庞亚莉.潍坊市城市社区居家养老服务需求与对策研究[D].山东财经大学,社会保障学,2014,硕士.
[44]王冬友.锂离子电池负极石墨/硬碳复合材料的制备和性能研究[D].哈尔滨工业大学,2014.
[45]王晓阳.李白流夜郎遇赦心态与诗歌研究[D].首都师范大学,中国古代文学,2013,硕士.
[46]杨立军.眼附属器淋巴增生性疾病的衣原体免疫荧光检测[D].辽宁医学院,眼科学,2012,硕士.
[47]陈施锦.政治利益关系视角下明中后期宦官专权原因分析[D].吉林大学,政治学理论,2014,硕士.
[48]李国和,马玉书,王泽华.一种不确定性规则挖掘的混合方法及其应用[J].计算机工程与应用,2004,27:205-208.
[49]侯彦飞.雌二醇分子印迹聚合物的合成表征及其在食品检测中的应用[D].吉林农业大学,食品科学,2012,硕士.
[50]趙寧.散見漢晉簡牘的蒐集與整理（上）[D].吉林大学,歷史文獻學,2014,硕士.