计算摄像学专题第12讲.ppt
《计算摄像学专题第12讲.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《计算摄像学专题第12讲.ppt(78页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、-1-计算摄像学专题第十二讲DepthofField(DoF)戴琼海 王雁刚清华大学 自动化系1.-2-本节课小结三第十二讲提纲第十二讲提纲问题的由来一处理方法Tradeoff二2.1多张图像拍摄2.2单张图像拍摄2.-3-什么是什么是Depth of Fieldp什么是DepthofFieldn反映透镜或相机的属性n物平面的共轭像平面上呈清晰像的轴向深度p思考n nDepth of Field Depth of Field 与上节课所讲与上节课所讲Time of Filght(ToF)Time of Filght(ToF)获取的深度有何异同?获取的深度有何异同?3.-4-Depth of F
2、ield的推导的推导主平面 主平面物平面象平面4.-5-Depth of Field的推导的推导5.-6-Depth of Field的推导的推导p当极限分辨角确定后,允许的弥散斑大小还与眼睛到图像的距离有关p为了获得正确的空间感觉,不发生景象的歪曲,必须要以适当的距离观察图像p思考n n如何才能获得正确的空间感觉?如何才能获得正确的空间感觉?n n观察距离到底如何确定?观察距离到底如何确定?6.-7-Depth of Field的推导的推导p我们说要获得正确的空间感觉,应当使得成像平面上个点对眼睛的张角与直接观察空间时,各对应点对眼睛的张角是相同的入射光瞳出射光瞳ABBAE7.-8-Dept
3、h of Field的推导的推导8.-9-Depth of Field的推导的推导9.-10-什么会影响什么会影响Depth of Field10.-11-什么会影响什么会影响Depth of Field11.-12-F数与数与Depth of Field此式说明:光圈的此式说明:光圈的此式说明:光圈的此式说明:光圈的F F F F数数数数与景深呈线性关系。与景深呈线性关系。与景深呈线性关系。与景深呈线性关系。实际上,实际上,实际上,实际上,F F F F数越小,表数越小,表数越小,表数越小,表明光圈越大明光圈越大明光圈越大明光圈越大12.-13-F数与数与Depth of FieldF/2.
4、8F/32思考:1)F/2.8与F/32对应的光圈分别在何种情况下使用?2)如果迫不得已必须采用F/2.8的光圈,如何才能增大DepthofField?3)若我们可使用F/32的光圈采集,如何才能获得F/2.8“突出重点”的效果?13.-14-Depth of Field的深入思考的深入思考14.-15-光场的相关理论光场的相关理论15.-16-光场采样与图像获取光场采样与图像获取16.-17-光场采样与图像获取光场采样与图像获取p三维空间的光场到二维平面光场的简化处理与直观感觉17.-18-光场采样与图像获取光场采样与图像获取18.-19-Depth of Field的深入思考的深入思考19
5、.-20-Depth of Field的问题及小结的问题及小结pDepthofField与Defocus的关系n存在的原因是:sensor、人眼等感光器都存在极限分辨率nDepthofField造成的blur,本质上是因为outoffocuspDepthofField涉及的两个重要问题n增大DepthofFieldp针对必须使用大光圈的拍摄情形n获得DepthofField“突出重点”的效果p美学设计p检测、识别等领域20.-21-Depth of Field的问题及小结的问题及小结pDepthofField的正问题与逆问题增大减小V.S.21.-22-本节课小结三第十二讲提纲第十二讲提纲问题
6、的由来一处理方法Tradeoff二2.1多张图像拍摄2.2单张图像拍摄22.-23-Depth of Field问题的解决思路问题的解决思路p重新阐述DepthofField的两大类问题n“增大”DepthofFieldn“减小”DepthofFieldp增大DepthofFieldn降低感光器的极限分辨率n选取更小的光圈n在不改变极限分辨率、不使用小光圈的情形下,通过计算摄像的技术手段来获得更大的景深p思考:如何思考:如何“减小减小”Depth of Field?23.-24-Depth of Field问题的解决思路问题的解决思路p在前面的讨论中,我们已经知道nDepthofField存在
7、的根本原因是:传感器、人眼等感光器存在极限分辨率n一些有意思的题外话p眼大无珠p贼眉鼠眼p闪烁着智慧光芒的小眼睛24.-25-Depth of Field问题的解决思路问题的解决思路p由于极限分辨率的存在,原本清晰成像的焦平面可以扩展到成空间的深度范围p增大DepthofField的技术手段是否可以按照如下思考的方式n n多张图像拍摄:多张图像拍摄:相机分别聚焦于不同平面,然后融合拍摄的多组图像?n n单张图像拍摄:单张图像拍摄:p捕获光场,重新积分不同角度的光线,得到图像?p想办法使得单张图像的整体模糊与深度关系可控?如,模糊核一致或模糊核清楚地知道25.-26-本节课小结三第十二讲提纲第十
8、二讲提纲问题的由来一处理方法Tradeoff二2.1多张图像拍摄2.2单张图像拍摄26.-27-多张图像拍摄相关文献多张图像拍摄相关文献pUSPatent1987pDepth of focus Imaging process methodpIEEEConferenceonComputerVision1993pEnhanced Image Capture Through Fusionp27.-28-多张图像拍摄的关键技术多张图像拍摄的关键技术p融合多幅图像信息,以期望获得更大景深的效果是一种很直观的想法p这里仅做简要介绍,感兴趣的同学可翻阅相关的视觉文章p牺牲时间,换取景深。该想法关键问题是如何
9、如何融合融合不同焦不同焦距平面上的图像?距平面上的图像?28.-29-多张图像拍摄的关键技术多张图像拍摄的关键技术pSIGGRAPH2004pInteractive Digital Photomontage29.-30-多张图像拍摄的关键技术多张图像拍摄的关键技术p此方法分为两个步骤n分割Graph-cutn融合梯度融合方案pGraph-cut可以用户指定,也可全自动计算p梯度融合则是保证图像的视觉效果30.-31-本节课小结三第十二讲提纲第十二讲提纲问题的由来一处理方法Tradeoff二2.1多张图像拍摄2.2单张图像拍摄31.-32-单张图像的单张图像的Depth of Field增强增强
10、p多张图像拍摄增加DepthofField,只能针对静态场景p如何实时地增加动态场景的DepthofField成为一个棘手的问题p问题是:p能否利用单张图像增加Depth of Field?p答案是:p这是可以做到的,我们将重点介绍几类单张图像Depth of Field增强的方案32.-33-单张图像的单张图像的Depth of Field增强增强ppLight Field CameraLight Field Cameran2005.Lightfieldphotographywithahand-heldplenopticcameran2010.Focusedplenopticcameraan
11、drenderingppDepth-Invariant BlurDepth-Invariant Blurn1995.Extendeddepthoffieldthroughwave-frontcodingn2010.Flexibledepthoffieldphotographyn2010.DiffusioncodedphotographyforextendeddepthoffieldppDepth-Varying BlurDepth-Varying Blurn2007.Imageanddepthfromaconventionalcamerawithacodedaperture33.-34-单张图
12、像的单张图像的Depth of Field增强增强Coded apertureLevin et al.07Veeraraghavan et al.07Depth-varying blurDepth estimation requiredWavefrontcodingDowski&Cathey 94Focus Sweep Hausler 72 Nagahara et al.08Depth-invariant blurDiffusion Coded PhotographyOliver et al.10光光场场相相机机Version 2.0 Georgiev et al.10Version 1.0
13、N.g.Ren et al.0534.-35-单张图像的单张图像的Depth of Field增强增强ppLight Field CameraLight Field Cameran2005.Lightfieldphotographywithahand-heldplenopticcameran2010.FocusedplenopticcameraandrenderingppDepth-Invariant BlurDepth-Invariant Blurn1995.Extendeddepthoffieldthroughwave-frontcodingn2010.Flexibledepthoffie
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 计算 摄像 专题 12
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【快乐****生活】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【快乐****生活】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。