流程工業綜合自動化國家重點實驗室在光場重建領域取得重要進展
時間：2018-07-18 來源：科技部
光場是描述光線在空間分布的多維函數。與傳統相機成像方式不同的是，光場成像不僅記錄了光線在空間（成像平面）中的強度值，還記錄了光線通過相機主透鏡的傳播方向。目前，光場模型已從最初的7維函數簡化到了4維，即2個空間維度與2個角度（方向）維度，與傳統成像方式的2維（空間）相比，這種高維數據的采集由于受到成像芯片像素個數的限制，使得光場需要在空間分辨率與角度分辨率加以取舍。
流程工業綜合自動化國家重點實驗室柴天佑院士團隊針對上述光場采集的固有矛盾，提出了一種對稀疏角度采樣的光場進行重建的方法，即利用光場極線平面圖（由視角維度和空間維度構成的光場二維切片）的豐富紋理特征，通過卷積神經網絡恢復其視角維度信息。該項研究從圖像域與傅里葉域研究并分析了稀疏角度采樣造成的光場函數混疊問題，并提出對極線平面圖的空間低頻信息進行提取的方式抑制該混疊問題。與目前國際最高水平的光場重建方法比較，該項研究在不同場景下采集的光場（合成光場、光場相機采集與顯微光場），獲得了更為優異的重建結果，其峰值信噪比（PSNR）平均提高了5dB以上。
該研究不僅在光場和三維重建領域有良好的應用前景，而且能夠為工業領域中的信息感知提供新方法與新思路，具有重要的科學意義和社會效益。相關研究成果近期在計算機視覺及模式識別領域頂級期刊IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence上發表。
