基于达芬奇平台的光场图像快速重建技术

1144766066 · 发表于 2022-4-26 20:59:29

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光场图像记录了目标光波场的二维空间分布和二维方向信息，通过对光场图像数据进行特殊处理，重构物空间的二维空间信息和一维深度信息，达到先拍摄后对焦的目的，能够获得不同深度截面的清晰图像序列，这一过程称为数字对焦重建。光场图像信息量丰富，其后期的数字对焦重建运算量较大，需要较多的计算资源，依赖于高性能的PC机，制约了光场成像系统的小型化及应用。TI推出的集成C64x+DSP及ARM9芯片的达芬奇平台，具有较强的运算能力及系统管理能力，为光场图像的数字对焦重建系统的小型化集成化提供了一个良好的硬件基础。本文对光场成像系统的小型化做了探索性的研究，利用Radon变换实现光场图像的数字对焦重建，并在嵌入式达芬奇平台上实现了数字对焦图像的重建。首先，在数字对焦光场成像原理的基础上，利用基于孔径分割法的光场成像仪展开实验，获取光场图像，分析光场图像的特点，对光场图像进行预处理。其次，重点研究了基于Radon变换的光场图像数字对焦重建算法，利用不同的插值方法，对光场图像进行数字对焦重建，并对其性能进行比较，选择利用临近插值的方法对光场图像进行重建，设计了友好的软件界面，实现光场图像的动态对焦重建及实时显示。再次，介绍了达芬奇平台(DM6467)的软硬件开发环境，分析了达芬奇Codec Engine软件架构以及算法的远程调用机制，构建了达芬奇技术的交叉编译环境。最后，针对达芬奇平台进行算法的DSP化，对算法进行了硬件仿真及优化，得到了数字对焦重建的清晰图像，提高算法的性能；介绍了xDAIS-xDM算法标准，按照达芬奇技术的要求对算法进行了封装、集成，编写应用程序，调用DSP端数字对焦图像重建算法，实现光场图像的数字对焦重建。

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