方力，叶龙，钟微，张勤

(中国传媒大学 媒介音视频教育部重点实验室，北京 100024)

一种FIR频率平面滤波器及其在光场滤波中的应用

方力，叶龙，钟微，张勤

(中国传媒大学 媒介音视频教育部重点实验室，北京 100024)

本文提出了一种FIR频率平面滤波器，它具有近似4D平面的通带形状。该滤波器的设计基于窗函数法，设计简单，且具有线性相位特性，因此非常适合用于光场处理。理论分析和实验表明，由无遮挡朗伯表面构成的光场可以使用该滤波器实现深度滤波。

4D滤波器；光场；场景分析；窗函数法；线性相位

1 引言

基于图像渲染(Image-based Rendering)模拟场景中弥漫的光的行为，而不是采集场景的几何形状和纹理，能够从预先采集的视图中生成一个新的视图，而不依赖于场景的几何信息。光场(Light Field)渲染及其变种[1，2]模拟与场景相关联的7D全光函数(Plenoptic Function)[3]的一个4D子集，是一种重要的基于图像渲染技术。相比于基于模型渲染(Model-based Rendering)方法，它的复杂度不依赖于场景的复杂度，易于实现实时渲染，因此近些年来吸引了大量的研究兴趣。

7D全光函数描述了光在时间(一维)、空间(三维)、方向(二维)和频率(一维)一共七个维度的行为。在透明介质的无遮挡静态场景中，它可以被简化为一个4D函数[1]。4D光场通常使用两平面参数化(Two-plane Parameterization，2PP)来表示光线，如图1所示。每条光线由它与两个参考平面的交点来描述：其中一个平面被称作相机平面，用(s，t)表示，另一个是焦平面，用(u，v)表示。一个完整的光场可以包含多组这样的平面。注意颜色通常不被算在光场的维度里，因为它们通常被分成红、绿、蓝三个通道单独处理。……