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《基于微透鏡型光場(chǎng)成像數(shù)據(jù)獲取及深度信息提取研究》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線(xiàn)閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、Athesis(dissertation)submittedtoZhengzhouUniversityforthedegreeofMasterResearchondataacquisitionanddepthinformationextractionoflightfieldimagingbasedonmicrolensarrayByLongRuanSupervisor:Prof.BinYuanOpticalengineeringSchoolofPhysicalScienceandEngineeringApri
2、l2014原創(chuàng)性聲明IUllllllllIIIIlllIIIIDiliY2546326本人鄭重聲明:本人所呈交的學(xué)位論文。是在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究所取得的成果。學(xué)位論文中凡引用他人已經(jīng)發(fā)表或未發(fā)表的成果、數(shù)據(jù)、觀(guān)點(diǎn)等,均已明確注明出處。除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外,不包含任何其他個(gè)人或集體己經(jīng)發(fā)表或撰寫(xiě)過(guò)的科研成果。對(duì)本文的研究成果做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體,均已在文中以明確方式標(biāo)明。本聲明的法律責(zé)任由本人承擔(dān)。1t、論文作者簽名:堅(jiān)邊日期:斟結(jié)島。上關(guān)于學(xué)位論文使用授權(quán)的聲明本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下所完成的論文及相
3、關(guān)的職務(wù)作品,知識(shí)產(chǎn)權(quán)歸屬鄭州大學(xué)。本人完全了解鄭州大學(xué)有關(guān)保存、使用學(xué)位論文的規(guī)定,同意學(xué)校保存或向國(guó)家有關(guān)部門(mén)或機(jī)構(gòu)送交論文的紙質(zhì)版和電子版,允許論文被查閱和借閱;本人授權(quán)鄭州大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索,可以采用任何復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。本人離校后發(fā)表、使用學(xué)位論文或與該論文直接相關(guān)的學(xué)術(shù)論文或成果時(shí),第~署名單位仍然為鄭州大學(xué)。本學(xué)位論文研究?jī)?nèi)容:B可以公開(kāi)口不易公開(kāi),已在學(xué)位辦公室辦理保密申請(qǐng),解密后適用本授權(quán)書(shū)。論文毒霎妻萎÷鋈萋芝打“∥’:師簽名:二耄址論文
4、作者簽名:£墜!墜導(dǎo)師簽名:紲∑3日期:1Ql如厶!上日期:摘要三維成像和顯示技術(shù)被越來(lái)越多的應(yīng)用于科研、娛樂(lè)、醫(yī)療、軍事等各個(gè)領(lǐng)域,受經(jīng)濟(jì)利益和社會(huì)效應(yīng)的巨大推動(dòng)作用,三維成像理論和技術(shù)也不斷推陳出新。光場(chǎng)成像是一種成像與計(jì)算相結(jié)合的新型三維成像技術(shù),有著較簡(jiǎn)單的光學(xué)系統(tǒng)、低成本的硬件設(shè)備和靈活的數(shù)據(jù)后期處理方式等特點(diǎn),因此受到國(guó)內(nèi)外很多研究人員和研究機(jī)構(gòu)的關(guān)注。本文在對(duì)光場(chǎng)成像基本原理和國(guó)內(nèi)外光場(chǎng)成像的研究現(xiàn)狀深入學(xué)習(xí)之后,針對(duì)微透鏡型光場(chǎng)成像方式,圍繞其成像方式、數(shù)據(jù)特點(diǎn)、數(shù)據(jù)編碼、深度信息提取和數(shù)據(jù)重
5、建等重點(diǎn)問(wèn)題,進(jìn)行了系統(tǒng)的研究工作。主要完成的工作如下:首先,論文對(duì)深度信息提取的方法及理論作了深入的研究,介紹了主動(dòng)深度信息獲取方法和被動(dòng)深度信息獲取方法,并對(duì)被動(dòng)深度信息獲取方法中立體視覺(jué)法的五個(gè)步驟作了著重說(shuō)明。對(duì)立體視覺(jué)法提取深度信息中的立體匹配分別以基于區(qū)域的立體匹配和基于特征的立體匹配進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明,并作出對(duì)比,指出各自的優(yōu)缺點(diǎn)。然后,對(duì)微透鏡光場(chǎng)成像方式的模型參數(shù)進(jìn)行了分析,針對(duì)微透鏡陣列兩種不同位置的放置,研究了各自成像特點(diǎn),并對(duì)微透鏡陣列和CCD陣列的物理參數(shù)匹配過(guò)程進(jìn)行了研究,為數(shù)據(jù)的獲取和
6、算法處理提供了指導(dǎo)。接著,利用Lytro相機(jī)獲取的光場(chǎng)數(shù)據(jù),分析了CCD上圖像的特點(diǎn),利用成像模型,建立CCD和微透鏡陣列的映射關(guān)系,在此基礎(chǔ)上,提出了一種光場(chǎng)數(shù)據(jù)編碼方法,利用該編碼方法,確定了像素與微透鏡的一一對(duì)應(yīng)關(guān)系。最后,利用前面編碼算法的結(jié)果,在用一系列子圖像獲取不同視角的圖像的基礎(chǔ)之上,提出了一種針對(duì)光場(chǎng)成像較為有效的深度信息提取方法,主要是基于子圖像分割、顏色分割、梯度投影和圖像融合的思想,成功的用于Lytro相機(jī)獲取視差圖的深度信息獲取。論文在上述研究的內(nèi)容框架內(nèi),利用Matlab軟件編寫(xiě)了光
7、場(chǎng)數(shù)據(jù)編碼、子圖像分割、深度信息提出、數(shù)據(jù)重聚焦等算法。利用編寫(xiě)的算法對(duì)光場(chǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。結(jié)果表明,本文提出的編碼和深度信息提取算法合理,可以準(zhǔn)確的進(jìn)行子圖像分割和深度信息獲取,與現(xiàn)有算法相比,深度信息準(zhǔn)確度性能更為優(yōu)異,為三維數(shù)據(jù)重建的精度提供了強(qiáng)有力的保證。摘要關(guān)鍵詞:光場(chǎng)相機(jī)深度信息立體匹配數(shù)字重聚焦IIAbstractThree-dimensionalimaginganddisplaytechnologyismoreandmoreusedinscientificresearch,entertainme
8、nt,medical,militaryandotherfields.Bythehugeroleinpromotingeconomicbenefitandsocialeffect,three-dimensionalimagingtheoryandtechnologyisconstantlyupdating.Combinedimagingandcalculation,isanewtypeofthree-