算得到的視 差圖像的分辨率調(diào)整至適于合成微圖像陣列大小，然后對(duì)視差圖像映射信息重復(fù)覆蓋區(qū)域 及空桐區(qū)域進(jìn)行提取，進(jìn)而對(duì)視差圖像空桐區(qū)域進(jìn)行方向性填補(bǔ)，最后合成微圖像陣列，用 于集成成像=維顯示。
[0011] 所述視差圖像方向性計(jì)算過(guò)程，根據(jù)集成成像=維顯示參數(shù)，確定每幅視差圖像 的映射角度，根據(jù)映射角度，對(duì)每幅視差圖像進(jìn)行方向性計(jì)算。集成成像=維顯示每個(gè)圖像 元分辨率為MXN = 16 X 16(其中水平方向包含的像素個(gè)數(shù)為16,豎直方向包含的像素個(gè)數(shù) 為16)，則合成集成成像微圖像陣列所需的視差圖像數(shù)目為MXN = 16X16(其中水平方向 所需的視差圖像數(shù)目為16,豎直方向所需的視差圖像數(shù)目為16)，假設(shè)(m, n)為視差圖像中 每幅視差圖像的二維索引，其中第(m, n)幅視差圖像的映射角度為0m, n，則0", n滿足：
其中，g = 3.1 mm為集成成像S維顯示中微透鏡陣列與微圖像陣列之間的間隔，Ar = 0.131 mm為微圖像陣列中每個(gè)像素的物理尺寸。
[0012] 在視差圖像方向性計(jì)算過(guò)程中，將視差圖像的計(jì)算方向設(shè)定為9類，記為Veci(Vm, Vn)，其中m= 1，2，...，9,如附圖2所示。根據(jù)視差圖像的映射角度0m,。，對(duì)每幅視差圖像 分別指定一類計(jì)算方向：
針對(duì)每幅視差圖像分別進(jìn)行方向性映射，原理如附圖3所示。彩色紋理信息像素點(diǎn)A坐 標(biāo)為(X，y)，彩色紋理信息為TaU, y)，對(duì)應(yīng)的深度數(shù)據(jù)為DaU, y)，當(dāng)投影角度為0，A點(diǎn)在 視差圖像上的對(duì)應(yīng)點(diǎn)為Pa(x'，y'），其中（X'，y'）與(X，y)滿足：
其中C = 155 mm為集成成像S維顯示中屯、深度平面位置，（X，y)的遍歷方向與Veci (Vm，Vn)方向一致。當(dāng)視差圖像映射方向?yàn)閂eCi(Vm，Vn)時(shí)，背景BG區(qū)域首先計(jì)算，然后計(jì)算 前景FG區(qū)域，在映射得到的視差圖像上，F(xiàn)G區(qū)域?qū)G區(qū)域的錯(cuò)誤信息代替，從而解決相反方 向計(jì)算的信息重復(fù)覆蓋問(wèn)題。在該過(guò)程中，分別將視差圖像重復(fù)覆蓋區(qū)域和空桐區(qū)域進(jìn)行 提取并保存，如附圖4所示。在下一個(gè)過(guò)程中，僅針對(duì)提取出來(lái)的區(qū)域進(jìn)行處理，W減少計(jì)算 量。未考慮集成成像視差圖像方向性映射和考慮視集成成像差圖像方向性映射的實(shí)驗(yàn)對(duì)比 如附圖5所示。
[0013] 所述視差圖像空桐區(qū)域方向性填補(bǔ)過(guò)程，根據(jù)視差圖像的映射角度，判斷視差圖 像的映射方向VeCi(Vm, Vn)，進(jìn)而對(duì)視差圖像映射空桐區(qū)域進(jìn)行方向性填補(bǔ)，填補(bǔ)前的視差 圖像為P(X'，y'），填補(bǔ)后的視差圖像為P'（x''，y''），則P'（x''，y''）與P(x'，y'）遞歸 關(guān)系為： 、、/} ? /\ /、.r、 巧） 義'* 二V r 今 f'"'~ (6) 常K重:護(hù).來(lái)(7) 其中（X'，y'）在提取的空桐區(qū)域中，W映射方向Veci(Vm, Vn)遍歷取值。集成成像視差 圖像映射空桐區(qū)域方向性填補(bǔ)如附圖6所示?；诳胀┓较蛐蕴钛a(bǔ)的集成成像視差圖像，便 可W合成微圖像陣列，用于集成成像=維顯示，如附圖7所示。
[0014]本發(fā)明通過(guò)視差圖像方向性計(jì)算和視差圖像空桐區(qū)域方向性填補(bǔ)兩個(gè)過(guò)程，根據(jù) 集成成像視差的映射方向，利用=維場(chǎng)景深度數(shù)據(jù)和彩色紋理信息進(jìn)行方向性計(jì)算獲得相 應(yīng)視差圖像，然后對(duì)視差圖像空桐區(qū)域進(jìn)行方向性填補(bǔ)，最后合成微圖像陣列，用于集成成 像=維顯示。本發(fā)明考慮了視差圖像計(jì)算和空桐區(qū)域填補(bǔ)過(guò)程中的方向性問(wèn)題，解決了生 成的視差圖像信息重復(fù)覆蓋和信息缺失的問(wèn)題，從而提高了合成微圖像陣列的=維顯示質(zhì) 量。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種基于深度數(shù)據(jù)的集成成像微圖像陣列方向性映射方法，其特征在于，該方法利 用三維場(chǎng)景深度數(shù)據(jù)和彩色紋理信息，根據(jù)集成成像三維顯示參數(shù)，設(shè)置虛擬攝像機(jī)陣列 對(duì)三維場(chǎng)景進(jìn)行拍攝，在集成成像視差圖像的計(jì)算與空洞區(qū)域的填補(bǔ)過(guò)程中均考慮映射方 向的影響，該方法包括視差圖像方向性計(jì)算和視差圖像空洞區(qū)域方向性填補(bǔ)兩個(gè)過(guò)程:在 視差圖像方向性計(jì)算過(guò)程中，判斷視差圖像的計(jì)算方向，然后利用三維場(chǎng)景深度數(shù)據(jù)和彩 色紋理信息進(jìn)行方向性計(jì)算相應(yīng)視差圖像;在視差圖像空洞區(qū)域方向性填補(bǔ)過(guò)程中，對(duì)視 差圖像空洞區(qū)域進(jìn)行方向性填補(bǔ)，最后合成微圖像陣列，用于集成成像三維顯示。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于深度數(shù)據(jù)的集成成像微圖像陣列方向性映射方法， 其特征在于，所述視差圖像方向性計(jì)算過(guò)程，根據(jù)集成成像三維顯示參數(shù)，確定每幅視差圖 像的映射角度，根據(jù)映射角度，對(duì)每幅視差圖像進(jìn)行方向性計(jì)算，在視差圖像方向性計(jì)算過(guò) 程中，將視差圖像的計(jì)算方向設(shè)定為9類，記為Ve Cl(Vm，Vn)，其中m = 1，2，...，9,根據(jù) 視差圖像的映射角度n，對(duì)每幅視差圖像分別指定一類計(jì)算方向，針對(duì)每幅視差圖像分 別進(jìn)行方向性映射，彩色紋理信息像素點(diǎn)A坐標(biāo)為（X，y)，（x，y)的遍歷方向與Ve Cl(Vm， Vn)方向一致，當(dāng)視差圖像映射方向?yàn)閂eCl(Vm，Vn)時(shí)，背景BG區(qū)域首先計(jì)算，然后計(jì)算前景 FG區(qū)域，在映射得到的視差圖像上，F(xiàn)G區(qū)域?qū)G區(qū)域的錯(cuò)誤信息代替，從而解決相反方向計(jì) 算的信息重復(fù)覆蓋問(wèn)題，在該過(guò)程中，分別將視差圖像重復(fù)覆蓋區(qū)域和空洞區(qū)域進(jìn)行提取 并保存，以減少計(jì)算量。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于深度數(shù)據(jù)的集成成像微圖像陣列方向性映射方法， 其特征在于，所述視差圖像空洞區(qū)域方向性填補(bǔ)過(guò)程，根據(jù)視差圖像的映射角度，判斷視差 圖像的映射方向Veci(V m，Vn)，進(jìn)而對(duì)視差圖像映射空洞區(qū)域進(jìn)行方向性填補(bǔ)，填補(bǔ)前的視 差圖像為P(x'，y'），填補(bǔ)后的視差圖像為P'（x''，y''），則P'（x''，y''）與P(x'，y'）遞 歸關(guān)系為P'（x''，y''）= P(x'，y'），x'' = x' +Vm，y'' = y' +Vn，其中（x'，y'）在提取 的空洞區(qū)域中，以映射方向VeCl(Vm，V n)遍歷取值，基于空洞方向性填補(bǔ)的集成成像視差圖 像，便可以合成微圖像陣列，用于集成成像三維顯示。
【專利摘要】本發(fā)明提出一種基于深度數(shù)據(jù)的集成成像微圖像陣列方向性映射方法，該方法包括視差圖像方向性計(jì)算和視差圖像空洞區(qū)域方向性填補(bǔ)兩個(gè)過(guò)程。該方法根據(jù)集成成像視差的映射方向，利用三維場(chǎng)景深度數(shù)據(jù)和彩色紋理信息進(jìn)行方向性計(jì)算獲得相應(yīng)視差圖像，然后對(duì)視差圖像空洞區(qū)域進(jìn)行方向性填補(bǔ)，最后合成微圖像陣列，用于集成成像三維顯示。本發(fā)明考慮了視差圖像計(jì)算和空洞區(qū)域填補(bǔ)過(guò)程中的方向性問(wèn)題，解決了生成的視差圖像信息重復(fù)覆蓋和信息缺失的問(wèn)題，從而提高了合成微圖像陣列的三維顯示質(zhì)量。
【IPC分類】H04N13/00, H04N13/04
【公開號(hào)】CN105578170
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201610000695
【發(fā)明人】王瓊?cè)A, 熊召龍, 邢妍, 鄧歡, 張漢樂(lè)
【申請(qǐng)人】四川大學(xué)
【公開日】2016年5月11日
【申請(qǐng)日】2016年1月4日