有限條件下三維集成成像可視化研究.pdf

1、三維集成成像作為三維立體成像技術(shù)中的一種，擁有連續(xù)視角，全視差，無(wú)視覺(jué)疲勞且成像結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。然而，基于該系統(tǒng)成像傳感器的物理性能限制，在有限條件如多聚焦或低照度下，三維重構(gòu)圖像的視覺(jué)品質(zhì)會(huì)嚴(yán)重降低。本文針對(duì)多聚焦和低照度兩種情況，分別提出增強(qiáng)三維集成成像可視化的解決方案。
　　集成成像系統(tǒng)中成像傳感器的景深限制導(dǎo)致在拍攝過(guò)程中經(jīng)常出現(xiàn)多聚焦問(wèn)題，即在景深內(nèi)的目標(biāo)物體是聚焦的，而在景深外的目標(biāo)物體則是非聚焦的，這無(wú)疑會(huì)降低元素圖

2、像以及三維重構(gòu)圖像的視覺(jué)品質(zhì)。本文結(jié)合二維圖像融合技術(shù)與三維集成成像系統(tǒng)的成像結(jié)構(gòu)原理提出了集成成像三維景深增強(qiáng)系統(tǒng)。首先對(duì)采集到的元素圖像的目標(biāo)物體進(jìn)行提取，然后對(duì)所有目標(biāo)物體圖像進(jìn)行清晰度檢測(cè)并篩選出最適合圖像融合的模板圖像，經(jīng)過(guò)融合處理后獲得一組全聚焦的元素圖像，并進(jìn)行三維重構(gòu)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了本文提出的系統(tǒng)能夠在保留元素圖像中前景物體的視差信息的同時(shí)解決由多聚焦引起的圖像散焦問(wèn)題，得到全聚焦元素圖像，增強(qiáng)三維重構(gòu)景深。
　　

3、在低照度的條件下如沒(méi)有月亮的晴朗夜空或者深海中，普通的光學(xué)圖像傳感器拍攝到的圖像將會(huì)缺失大量的特征信息，嚴(yán)重降低了三維重構(gòu)圖像的視覺(jué)品質(zhì)。本文采用光子計(jì)數(shù)集成成像技術(shù)，獲取一組初始光子計(jì)數(shù)元素圖像。并利用統(tǒng)計(jì)學(xué)方法對(duì)初始光子圖優(yōu)化估計(jì)，提高光子圖及三維重構(gòu)圖像的視覺(jué)品質(zhì)。特別的，本文基于三維集成成像的成像結(jié)構(gòu)原理，針對(duì)原有的統(tǒng)計(jì)學(xué)估計(jì)算法進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，獲得更精確的光子圖。實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明本文提出的方法能夠有效改善低照度下集成成像的三維可視化