基于深度调节方法的集成成像畸变消除

为了消除集成成像系统中景深范围外目标的畸变现象,提高重构图像的整体观察效果,本文通过逆向光线追迹分析集成成像系统中弥散斑直径关系。参考人眼视觉特性,首先推导出系统的目标采集景深范围;然后根据此范围模型,在采集装置固定的情况下,得到集成成像系统所能重构出的真实深度范围;以此真实深度值为参考值做深度调整,基于查找表法得到元素图像,最终在重构阶段得到无畸变的三维重构图像。实验结果表明,采集景深范围内的目标可以清晰重构,验证了此采集景深模型的合理性;与其他方法得到的元素图像相比,根据此模型做深度调节得到的元素图像,其三维重构图与目标平面图的颜色直方图相似度从67.057%提升到94.507%,结构相似性从54.002%提升到84.510%,峰值信噪比从16.902提升到19.740,明显消除了深度范围外目标的重构畸变,适用于分辨率优先的集成成像显示技术。

基于反向映射的元素图像生成算法

传统方法是建立从光场到显示面的映射计算生成元素图像,但会存在很多冗余映射。针对这一问题,提出沿光路逆向迭代的算法,建立从元素图像显示面到重建光场的单射,使元素图像中的每个像素只对应唯一的光场像素,这可以提高像素的匹配精度,消除深度阶跃处的空洞。所提算法的核心是以元素图像显示面每一点为始点,经过透镜的光心作射线,通过迭代搜索求出射线与光场曲面距离观察者最近的交点,并作为元素图像的匹配点。所提算法的时间复杂度主要受控于元素图像阵列的像素总和,元素图像的计算生成速率是现有算法的8倍以上,图像中的像素总数越大,所提算法的速率优势越明显,且实验结果验证理论推导的正确性。