基于YCbCr光场数据的视差重建算法

作     者：史立根 邱钧 刘畅 邓小娟 Shi Ligen;Qiu Jun;Liu Chang;Deng Xiaojuan

作者机构：北京信息科技大学理学院应用数学研究所北京100101 

出 版 物：《激光与光电子学进展》 (Laser & Optoelectronics Progress)

年 卷 期：2022年第59卷第2期

页      面：282-293页

核心收录：

学科分类：081203[工学-计算机应用技术] 08[工学] 0835[工学-软件工程] 0812[工学-计算机科学与技术（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金(61931003,61871042,61801031) 北京市教委科研计划一般项目(KM201911232009) 

主　　题：成像系统 光场 视差重建 YCbCr颜色空间 单体化 高效匹配 

摘      要：在光场计算成像中,场景深度重建问题被转化为视差重建问题。通过引入YCbCr颜色空间光场数据实现了基于光场数据单体化的高效视差重建。在Y通道进行区域匹配可避免RGB三通道匹配的冗余计算,进而提高了匹配效率。在Cb、Cr通道进行单体化可实现单体边缘去遮挡和内部视差一致性约束,解决了遮挡区域和平滑区域的误匹配问题。Cb、Cr色度信息为单体化提供了有效聚类信息,将区域生长和二分法相结合实现了单体的精准分割。在单体边缘处,根据单体边缘选取匹配窗口的形状和可见视点,避免了边缘遮挡误匹配的出现。在单体内部中,基于视差一致性先验实现了视差图的优化。模拟数据实验和实际数据实验的结果表明,所提方法在纹理、遮挡和平滑区域均能实现精确重建,对遮挡区域的视差重建具有很强的鲁棒性。