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Lytro光場相機的原理,科普,簡單地進行了解

近期看大家都在利用光場相機來得到影象的深度,進而對影象進行恢復,以及前景背景的分離。

之前自己的手機也有一個功能,就是先拍照,後對焦。說白了其實就是拍很多張不同焦距照片,然後演算法合成,貼一個帖子,想深入學習的可以看一下。http://blog.sina.com.cn/s/blog_628720210102who8.html

想必,大家在找到我文章之前也看了好多了,會有很多模糊的概念

1.主鏡頭和感光元件之間有一個微鏡頭陣列,啥?啥是微鏡頭(很小的鏡頭,就是和晶片一個道理,把它們集中在很小的一片上)在中間加東西豈不是要把鏡頭堵上了?那後面的感光元件豈不是被微鏡頭擋上了?(這裡沒有說明白,其實微鏡頭之後的感光元件其實就是和微鏡頭匹配的cmos感應器,說白了就是把主鏡頭進來的像又通過了一個鏡頭,然後到了感光元件。下面貼一張圖)

主鏡頭感應器之間,有一個3280*3280排列的微型鏡頭陣列主鏡頭和感應器之間

個看

收集到影象資訊之後有兩種演算法:1.N個小影象適當平行移動,疊加求解,其中涉及到了移動,相加和平均。個人理解為每個微鏡頭過來其實否是一個完整的像,只是角度不同而已,把像進行疊加運算,就可以製造出不同的景深了,當然其中應該涉及到了加權等問題。2.光線束投影法,每個微鏡頭透過來的像的一部分作為延伸,也就是上面圖畫的,經過了cmos後有了焦點,其實那是假設的,演算法進行實現的。

看明白了麼?其實就是把一個相機分解成了很多小相機,一大堆緊密放在一起的小相機,這樣當然出來的像是有偏差的,通過偏差就可以算出前景,背景,以及景深了。

到這裡想要初步瞭解的其實也就懂了,想進一步瞭解的可以移步取其他部落格,這裡只是希望通過本人的理解,讓大家更快地瞭解光場相機的本質原理。

下面新增一點,光場相機的五維空間(x,y,z,θ,ψ)

其中θ代表光線仰角,ψ代表方位角。


在成像時需要記錄光場的四維資訊。(x,y,u,v)


其中x,y代表光線成像位置,u,v則可以通過夾角關係,定義光線的傳播方向。

本人的拙見,有些地方不夠嚴謹,希望讀者見諒。

對於實質性的問題和錯誤,懇請批評指正,謝謝。