张琦, 王庆

(西北工业大学 计算机学院, 陕西 西安 710072)

光场以空间光线为基本单元,通过对光线位置和角度信息的离散采样,可实现重聚焦、变视点等新颖应用,是计算摄像学的理论创新点和技术突破口[1]。相较于传统相机,光场相机[2]可通过单次拍摄实现对场景的多视点观测,有助于提高计算机视觉领域诸多应用性能,例如姿态估计[3]、三维重建[4]、全景拼接[5]、视觉里程计[6]等。为了支撑上述应用,光场相机参数的精确标定至关重要,研究人员提出了多种光场相机标定方法,这些方法可根据标定板类型(角点、线、二次曲线)分为3类。

Dansereau等[7]构建了光场相机记录光线与空间光线的映射关系,建立了基于点到光线距离的光线外投影误差,并以此标定光场相机参数。Zhang等[8]提出了六参数的光场相机多投影中心模型,分析了光场相机光线采样对场景结构的影响,推导了三维空间点投影变换矩阵,提出了光场相机标定方法。Zhang等[9]研究了光场相机的光线采样和变换过程,提出了光场相机光线空间投影模型,并以此标定光场相机参数。与此不同,Bok等[10]利用从光场微透镜图像中提取的直线特征标定光场相机,推导了六参数的光场相机投影模型,继而估计光场相机内参数。但是由于光场成像存在空间与角度分辨率折衷问题,导致角点和直线特征检测不准确,影响了光场相机标定的精度。相较于点和直线,二次曲线由于其简易的数学模型和丰富的边缘点使得其特征提取更为稳定。……