基于光场摄影的场景三维重建与测量技术研究

项目名称： 基于光场摄影的场景三维重建与测量技术研究

项目编号： No.61403084

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2014

项目学科： 自动化技术、计算机技术

项目作者： 段慧仙

作者单位： 公安部第三研究所

项目金额： 24万元

中文摘要： 三维重建被广泛应用于现场勘查、医学、古建筑研究等领域。场景三维重建与测量的重点和难点之一是如何快速、完整地从场景图像中提取关注目标及其深度信息。光场成像记录了光辐射在传播过程中的四维位置和方向信息，获得了更丰富的图像信息。因此，本项目基于光场摄影以获取聚焦的清晰目标图像以及场景的三维信息，并对场景中特定距离进行准确测量为主要攻关内容。本项目的研究内容包括：（1）采用光场重聚焦技术获得聚焦在特定深度的清晰图像；（2）提出基于遮拦物识别和消除的数字对焦方法，在合成的目标图像中去除了遮拦物混叠的影响，具有更高的图像对比度与信噪比；（3）分析光场数据结构，提出适用于光场数据结构的全局一致性深度提取方法；（4）基于光场成像，提出场景三维重建与精确测量技术。本项目的开展将为光场相机在实际中的广泛应用奠定扎实的理论基础和提供有效的技术支撑，特别是为勘查现场重建与测量提供新的方法。

中文关键词： 摄影测量；光学成像；内参数矩阵；光场摄像机标定；计算机视觉

英文摘要： 3D scene reconstruction is widely used in scene investigation, medicine, ancient architecture and so on. One of the difficult but important points in scene investigation is how to extract the objective and its depth information from scene images quickly

英文关键词： Photogrammetry；Optical imaging；Intrinsic parameter matrix；Light field camera calibration；Computer vision