太阳城集团

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用于在光场数据库中进行数据检索的方法和装置.pdf

摘要
申请专利号:

太阳城集团CN201610439341.8

申请日:

2016.06.17

公开号:

CN106257454A

公开日:

2016.12.28

当前法律状态:

撤回

有效性:

无权

法律详情: 发明专利申请公布后的视为撤回IPC(主分类):G06F 17/30申请公布日:20161228|||公开
IPC分类号: G06F17/30 主分类号: G06F17/30
申请人: 汤姆逊许可公司
发明人: 尤尔根·施陶德尔; 诺伊斯·萨瓦特尔; 塞德里克·泰博
地址: 法国伊西莱穆利诺
优先权: 2015.06.17 EP 15305941.5
专利代理机构: 中科专利商标代理有限责任公司 11021 代理人: 范心田
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法律状态
申请(专利)号:

CN201610439341.8

授权太阳城集团号:

|||

法律状态太阳城集团日:

2018.12.04|||2016.12.28

法律状态类型:

发明专利申请公布后的视为撤回|||公开

摘要

描述了一种用于在光场数据库中进行数据检索的方法和装置(10)。所述装置(10)的获取单元(11)获取样本数据。操作单元(12)根据光场数据库的每个4D光场数据,确定多个二维(2D)图像,并根据所述样本图像的几何参数和所述2D图像的几何参数,将所述样本数据与所确定的2D图像进行匹配。基于匹配结果将2D图像之一选择作为目标图像,并且检索据其确定了所述目标图像的4D光场。

权利要求书

1.一种在包括四维4D光场数据的光场数据库中进行数据检索的方法,包括:
-获取(20)样本数据;
-根据光场数据库的每个4D光场数据,确定(21)多个二维2D图像,每个2D图像的至少一
个几何参数与另一2D图像的至少一个几何参数不同;
-根据样本数据的几何参数和所确定的2D图像的几何参数,将所述样本数据与所确定
的2D图像进行匹配(22);
-基于匹配结果,将所述2D图像之一选择(23)作为目标图像;以及
-检索(24)据其确定了所述目标图像的4D光场数据;
其中所述几何参数包括以下至少一项:分辨率、视点、观看方向、焦平面、样本数据和2D
图像的视差以及在样本数据和3D图像中捕获的图像对象。
2.根据权利要求1所述的方法,其中所述样本数据是2D图像样本。
3.根据权利要求1所述的方法,其中所述样本数据是光场数据样本,所述方法包括:
-根据光场数据样本,确定(25)多个2D图像样本,每个2D图像样本的至少一个几何参数
与另一图像2D图像样本的至少一个几何参数不同;以及
-根据所述样本数据的2D图像样本的几何参数以及所确定的光场数据库的2D图像的几
何参数,将样本数据的2D图像样本与所确定的光场数据库的2D图像进行匹配(22)。
4.根据权利要求3所述的方法,还包括:
-从所述多个2D图像样本中,将具有最高锐度的2D图像样本或以正视图示出目标样本
对象的2D图像样本选择(26)作为光场数据样本的代表性样本;以及
-根据所述代表性样本的几何参数以及所确定的光场数据库的2D图像的几何参数,将
所述代表性样本与所确定的光场数据库的2D图像进行匹配(22)。
5.根据前述权利要求之一所述的方法,其中根据光场数据库确定的2D图像包括以下至
少一项:使用光场数据库的经修改视点、经修改视差或经修改深度图的子孔径视图、再聚焦
图像、全对焦图像、裁剪图像、修复图像、去噪图像和合成图像。
6.根据前述权利要求之一所述的方法,其中所述将样本数据与所确定的2D图像进行匹
配(22)包括:
-在根据光场数据库的相同光场数据确定的多个2D图像之间使用(27)几何链接,其中
所述几何链接代表所述多个2D图像的几何参数之间的关系。
7.根据权利要求6所述的方法,其中所述几何链接是焦栈,其中所述焦栈根据在所述多
个2D图像的每一个2D图像中的焦平面和像平面之间的距离,顺序地示出了所述多个2D图像
的焦平面,所述方法还包括:
对于光场数据库的每个光场数据,
-将样本数据与多个2D图像中的第一2D图像进行匹配(22)并计算第一特征距离;
-将样本数据与多个2D图像中的第二2D图像进行匹配(22)并计算第二特征距离;
-基于计算出的第一特征距离和第二特征距离,确定匹配策略;以及
-根据匹配策略,在多个2D图像中选择(23)具有最小特征距离的候选2D图像;以及
-基于所述匹配结果和对几何链接的使用,将候选图像之一选择(23)作为目标图像。
8.根据权利要求7所述的方法,其中确定匹配策略包括将样本数据与根据光场数据库
的每个光场数据确定的多个2D图像的子集进行递归性的匹配。
9.根据权利要求6所述的方法,其中所述几何链接是与根据光场数据确定的全对焦图
像相关联的组合深度图,所述方法还包括:
对于光场数据库的每个光场数据,
-确定(21)全对焦2D图像;
-产生与全对焦图像相关联的组合深度图;
-将样本数据与所述全对焦图像进行匹配(22),以便确定与样本数据具有最高相似度
的一个位置;
-使用(27)组合深度图来识别所确定的位置的深度;
-在多个2D图像中选择(23)焦平面的深度为所确定的位置的候选2D图像;以及
-计算样本数据与候选图像之间的特征距离;以及
-将候选图像之一选择(23)作为具有最小特征距离的目标图像。
10.一种用于在包括四维4D光场数据的光场数据库中进行数据检索的装置(10),包括:
-获取单元(11),配置为获取样本数据;
-操作单元(12),配置为:
根据光场数据库的每个4D光场数据,确定(21)多个二维2D图像,每个2D图像的至少一
个几何参数与另一2D图像的至少一个几何参数不同;
根据样本数据的几何参数和所确定的2D图像的几何参数,将所述样本数据与所确定的
2D图像进行匹配(22);
基于匹配结果,将所述2D图像之一选择(23)作为目标图像;以及
检索(24)据其确定了所述目标图像的4D光场数据;
其中所述几何参数包括以下至少一项:分辨率、视点、观看方向、焦平面、样本数据和2D
图像的视差以及在样本数据和3D图像中捕获的图像对象。
11.根据权利要求10所述的装置,其中所述样本数据是光场数据样本,且其中所述操作
单元(12)还配置为:
根据光场数据样本,确定(25)多个2D图像样本,每个2D图像样本的至少一个几何参数
与另一图像2D图像样本的至少一个几何参数不同;以及
根据所述样本数据的2D图像样本的几何参数以及所确定的光场数据库的2D图像的几
何参数,将样本数据的2D图像样本与所确定的光场数据库的2D图像进行匹配(22)。
12.根据权利要求11所述的装置,其中所述操作单元(12)还被配置为:
在所述多个2D图像样本中,将具有最高锐度的2D图像样本或以正视图示出目标样本对
象的2D图像样本选择(26)作为光场数据样本的代表性样本;以及
根据所述代表性样本以及所确定的光场数据库的2D图像的几何参数,将所述代表性样
本与所确定的光场数据库的2D图像进行匹配(22)。
13.根据权利要求10到12之一所述的装置,其中所述操作单元(12)还被配置为:
在根据光场数据库的相同光场数据确定的多个2D图像之间使用(27)几何链接,其中所
述几何链接代表所述多个2D图像的几何参数之间的关系。
14.一种计算机可读存储介质,存储有用于在包括四维4D光场数据的光场数据库中进
行数据检索的指令,其中当由计算机执行时所述指令使所述计算机执行以下操作:
-获取(20)样本数据;
-根据光场数据库的每个4D光场数据,确定(21)多个二维2D图像,每个2D图像的至少一
个几何参数与另一2D图像的至少一个几何参数不同;
-根据样本数据的几何参数和所确定的2D图像的几何参数,将所述样本数据与所述2D
图像进行匹配(22);
-基于匹配结果,将所述2D图像之一选择(23)作为目标图像;以及
-检索(24)据其确定了所述目标图像的4D光场数据;
其中所述几何参数包括以下至少一项:分辨率、视点、观看方向、焦平面、样本数据和2D
图像的视差以及在样本数据和3D图像中捕获的图像对象。

说明书

用于在光场数据库中进行数据检索的方法和装置

技术领域

提出了一种用于在光场数据库中进行数据检索的方法和装置。此外,还提出了一
种适合于这种方法和装置的计算机可读介质。

背景技术

使用样本图像并基于图像之间的相似性在二维(2D)图像数据库中搜索并检索2D
图像是本领域的公知技术。可选地,相似性可以基于不同方面。例如,在数据库中搜索在样
本图像中示出的样本对象,并将示出与样本对象相似的对象的图像检索作为搜索结果。检
索方法通常计算针对数据库中的图像的特征,并将这些特征与样本图像或样本数据进行比
较以便寻找相似图像。例如,这些特征可以包括颜色直方图(color histograms)、边缘和特
征点。搜索的性能通常依赖于特征分析的质量和鲁棒性。

目前针对计算鲁棒特征存在多个问题与难题。首先,难以从模糊的图像计算并提
取可靠的特征,例如,边缘或特征点。对于包括透明或部分透明对象的图像,颜色直方图、边
缘检测和特征点检测将受到背景的影响,其中所述透明或半透明对象后方的背景是可见
的。分散的对象(诸如,具有树枝和树叶的树木)将暴露较大的且空间上分散的深度范围。此
外,对于从多个图像中的不同视点看到的对象,几何和光度失真将使图像检索变得困难。

已将四维(4D)光场的场景用作针对图像捕获的备选选项。例如可以通过全光摄像
机(plenoptic camera)或摄像机网来捕获4D光场,所述全光摄像机或摄像机网允许在快照
之后对捕获进行再聚焦,从而估计捕获中的场景的深度和针对捕获数据的许多其他灵活编
辑选项。可以根据针对相同场景的4D光场数据,计算出多个典型2D图像。计算出的2D图像
(所谓的光场图像)可以在视点、观看方向、分辨率、视觉深度、焦平面等方面上有所不同。例
如,[I]示出了根据光场计算再聚焦2D图像的方法,其中在像平面内对来自摄像机传感器的
原始图像的子图像进行空间移位,并随后相加。

可以预期的是将来将使用更多的光场数据。搜索并检索光场数据的技术和方案对
于用户而言也变得至关重要。

发明内容

因此,本发明的目的在于提供用于在包括4D光场数据的光场数据库中进行数据检
索的方案。具体地,将所述方案用于在数据库中搜索与给定样本数据相似的光场数据。

根据一个实施例,提供了一种在光场数据库中进行数据检索的方法。光场数据库
包括4D光场数据。所述方法包括:获取样本数据;根据光场数据库的每个4D光场数据确定多
个二维(2D)图像,每个2D图像的至少一个几何参数与另一2D图像的至少一个几何参数不
同;根据样本数据的几何参数和所确定的2D图像的几何参数,将所述样本数据与所述2D图
像进行匹配;基于匹配结果,将所述2D图像之一选择作为目标图像;以及检索据其确定了所
述目标图像的4D光场数据。所述几何参数包括以下至少一项:分辨率、视点、观看方向、焦平
面、样本数据和2D图像的视差(disparity)以及在样本数据和3D图像中捕获的图像对象。可
选地,样本数据可以是2D图像样本或光场数据样本。

优选地,根据光场数据库确定的2D图像包括以下至少一项:使用光场数据库的经
修改视点、经修改视差或经修改深度图的子孔径视图、再聚焦图像、全对焦图像、裁剪图像、
修复图像、去噪图像和合成图像。

优选地,将样本数据与所确定的2D图像进行匹配包括:在根据光场数据库的相同
光场数据确定的多个2D图像之间使用几何链接。所述几何链接表示所述多个2D图像的几何
参数之间的关系。

在一个实施例中,样本数据是光场数据样本。所述方法还包括:根据光场数据样本
确定多个2D图像样本,每个2D图像样本的至少一个几何参数与另一2D图像样本的至少一个
几何参数不同;以及根据所述样本数据的2D图像样本的几何参数以及所确定的光场数据库
的2D图像的几何参数,将样本数据的2D图像样本与所确定的光场数据库的2D图像进行匹
配。

优选地,所述方法的所述实施例还包括:在所述多个2D图像样本中,将具有最高锐
度的2D图像样本或以正视图示出目标样本对象的2D图像样本选择作为光场数据样本的代
表性样本;以及根据所述代表性样本的几何参数以及所确定的光场数据库的2D图像的几何
参数,将所述代表性样本与所确定的光场数据库的2D图像进行匹配。

根据一个实施例,提供了一种配置为从光场数据库检索数据的装置。所述装置包
括获取单元和操作单元。所述获取单元配置为获取样本数据。所述操作单元配置为:根据光
场数据库的每个4D光场数据确定多个二维(2D)图像,每个2D图像的至少一个几何参数与另
一2D图像的至少一个几何参数不同;根据样本数据的几何参数和所确定的2D图像的几何参
数,将所述样本数据与所确定的2D图像进行匹配;基于匹配结果,将所述2D图像之一选择作
为目标图像;以及检索据其确定了所述目标图像的4D光场数据。所述几何参数包括以下至
少一项:分辨率、视点、观看方向、焦平面、样本数据和2D图像的视差以及在样本数据和3D图
像中捕获的图像对象。

优选地,所述操作单元还配置为在根据光场数据库的相同光场数据确定的多个2D
图像之间使用几何链接。所述几何链接代表所述多个2D图像的几何参数之间的关系。

在一个实施例中,样本数据是光场数据样本。所述操作单元还配置为根据光场数
据样本确定多个2D图像样本,每个2D图像样本的至少一个几何参数与另一图像2D图像样本
的至少一个几何参数不同;以及根据所述样本数据的2D图像样本的几何参数以及所确定的
光场数据库的2D图像的几何参数,将样本数据的2D图像样本与所确定的光场数据库的2D图
像进行匹配。优选地,所述操作单元还配置为从所述多个2D图像样本中,将具有最高锐度的
2D图像样本或以正视图示出目标样本对象的2D图像样本选择作为光场数据样本的代表性
样本;以及根据所述代表性样本以及所确定的光场数据库的2D图像的几何参数,将所述代
表性样本与所确定的光场数据库的2D图像进行匹配。

此外,一种计算机可读存储介质,存储有用于在光场数据库中进行数据检索的指
令,其中当由计算机执行时所述指令使所述计算机执行以下操作:获取样本数据;根据光场
数据库的每个4D光场数据确定多个二维(2D)图像,每个2D图像的至少一个几何参数与另一
2D图像的至少一个几何参数不同;根据样本数据的几何参数和所确定的2D图像的几何参
数,将所述样本数据与所述2D图像进行匹配;基于匹配结果,将所述2D图像之一选择作为目
标图像;以及检索据其确定了所述目标图像的4D光场数据。所述几何参数包括以下至少一
项:分辨率、视点、观看方向、焦平面、样本数据和2D图像的视差以及在样本数据和3D图像中
捕获的图像对象。

所述计算机可读存储介质可以是一种非暂时性易失性或非易失性存储介质,例
如,硬盘、光盘或磁盘或磁带、固态存储设备等。因此,所述存储介质有形地表现由计算机或
处理设备可执行的指令程序,以便执行本文所述程序步骤。

所提出的方法利用以下观点:光场数据库包含太阳城集团所捕获场景的丰富太阳城集团。通过
使用光场数据库和它所提供的视觉太阳城集团,克服传统图像数据库的一些缺点。例如,可以搜索
或检索不同深度的目标对象以及部分透明的对象和部分分散的对象。此外,还可以在光场
数据库中搜索不同视点看到的对象。当使用几何链接时,搜索和检索可以得到改善且更高
效。

附图说明

为了更好地理解本发明,现将参考附图在以下描述中更详细地解释所提出的方
案。应理解,所述方案不限于所公开的示例实施例,还可以方便地合并和/或修改具体特征,
而不脱离由所附权利要求限定的所提出的方案的范围。

图1是示出了配置为在光场数据库中检索数据的装置的示例实施例的示意图。

图2是示出了用于在光场数据库中进行数据检索的方法的优选实施例的流程图。

图3是示出了用于在光场数据库中进行数据检索的方法的另一优选实施例的流程
图。

图4是示出了用于在光场数据库中进行数据检索的方法的再一优选实施例的流程
图。

具体实施方式

应将本说明书中使用的术语“光场”理解为本领域通常限定的含义。也就是说,4D
视频数据包括在任何时刻,与在空间场景的每个方向上行进的每个点处的所有光线有关的
角度太阳城集团和空间太阳城集团,且可以通过例如全光视频摄像机、视频摄像机阵列或任何其他可行
摄像机设备来捕获。具体地,说明书中的光场可以理解为针对允许产生该光场的2D图像数
据的场景捕获的数据的总体或其子集。

图1示意性地示出了配置为从包括4D光场数据的光场数据库检索数据的装置10的
示例实施例。所述装置包括获取单元11、操作单元12和可选的存储单元13。

所述获取单元11配置为获取样本数据。可以经由所述装置10的用户输入(未示出)
或外部输入设备,从用户获取样本数据。备选地,可以从可用数据库检索并获取样本数据,
所述可用数据库可以例如存储在存储单元13中。

存储单元13可以是任何可行且适合的存储设备,且可以被集成在所述装置10中或
辅助所述装置10。可选地,在其中检索到4D光场数据的光场数据库也可以存储在存储单元
13中。

操作单元12配置为根据光场数据库的每个4D光场数据来确定多个2D图像。所确定
的2D图像中的每一个2D图像的至少一个几何参数与另一2D图像的至少一个几何参数不同。
操作单元12还配置为根据样本数据和所确定的2D图像的几何参数,将所获取的样本数据与
所确定的2D图像进行匹配,以便基于匹配结果将所述2D图像之一选择作为目标图像,并检
索据其确定了所述目标图像的特定4D光场数据。

在一个实施例中,所述操作单元12还配置为在根据光场数据库的相同光场数据确
定的多个2D图像之间使用几何链接。所述几何链接表示所述多个2D图像的几何参数之间的
关系。

以下将参考所提出的在光场数据库中进行数据检索的方法来描述与装置10的操
作有关的更多细节。当然,所述装置10可以可选地包括任何其他附加的或备选的设备,以便
实现所提出的方法的实施例。

图2示意性地示出了用于在包括4D光场数据的光场数据库中进行数据检索的方法
的优选实施例。参考图1,以下将使用所述装置10的示例实施例,来详细解释所述方法的实
施例。应理解,所述方法可以在本领域熟知的且可用的任何其他适合系统或装置中执行。

如上所述,光场数据库优选地存储在所述装置10的存储单元13。备选地,光场数据
库还可以存储在外部存储设备中,其中所述装置10可以访问并从中检索光场数据。光场数
据库包括4D光场数据。

所述装置10的操作单元12根据光场数据库的每个4D光场数据,确定21多个2D图
像。所述2D图像中的每一个2D图像的至少一个几何参数与另一2D图像的至少一个几何参数
不同。优选地,所述几何参数包括以下至少一项:分辨率、视点、观看方向、焦平面、样本数据
和2D图像的视差以及在样本数据和3D图像中捕获的图像对象。可选地,还可以将所确定的
2D图像存储在存储单元13中。

所述装置10的获取单元11获取20样本数据。样本数据原则上限定搜索或检索询
问,可选地,可以是2D图像、3D图像、光场数据等。此外,优选的是在样本数据中示出并捕获
有至少一个样本对象。

然后,操作单元12根据样本数据和所确定的2D图像的几何参数,将所述样本数据
与所述2D图像进行匹配22。基于所述匹配结果,操作单元12将2D图像之一选择23作为目标
图像,因此,将据其确定了所述目标图像的4D光场数据检索24作为检索结果。

所提出的方法利用以下观点:光场数据库包含与这些光场捕获的场景有关的丰富
太阳城集团。因此,有利地且优选地,将样本数据与光场数据库所含的不同视觉太阳城集团的最大值进行
比较和匹配,以便正确并精确地评估样本数据和光场太阳城集团之间的相似性,因此实现改善的
检索结果。

根据光场数据库的光场数据确定21的2D图像的特性可以是各种各样的。例如,所
述2D图像可以是子孔径视图,每一个子孔径视图表征特定观看方向。所述2D图像可以是再
聚焦图像或全对焦图像,其中所有图像内容均是聚焦的。也可以根据光场数据确定并计算
其他类型的图像,例如,裁剪图像、修复图像、去噪图像、深度图、视差图或任何其他类型的
图像。

优选地,根据光场数据库的光场数据确定21的2D图像包括以下至少一项:使用光
场数据库的经修改视点、经修改视差或经修改深度图的子孔径视图、再聚焦图像、全对焦图
像、裁剪图像、修复图像、去噪图像和合成图像。

参考图3,在一个实施例中,获取20的样本数据本身是光场数据样本。因此,所述方
法还包括:根据光场数据样本确定25多个2D图像样本,每个2D图像样本的至少一个几何参
数与另一图像2D图像样本的至少一个几何参数不同。优选地,该操作可以由所述装置10的
操作单元12来执行。因此,操作单元12根据所述样本数据的2D图像样本以及所确定的光场
数据库的2D图像的几何参数,将样本数据的2D图像样本与所确定的光场数据库的2D图像进
行匹配22。

优选地,所述方法还包括从根据给定光场数据样本确定的所述多个2D图像样本中
选择26代表性2D图像样本,这类似地优选由操作单元12来执行。这种选择基于以下构思:在
数据库中检索图像或示出在图像中的对象通常利用图像而工作效果最好。对象或对象的至
少一部分清楚地示出在图像中,并例如可以以较高的锐度最优识别所述对象或对象的一部
分,或从优选视点观看所述对象或对象的一部分。因此,所选的代表性2D图像样本优选地是
具有最高锐度的2D图像样本,和/或以正视图示出目标样本对象或目标样本对象最为锐利
或呈现效果最佳的2D图像样本。例如,当在所述2D图像样本之一中以正视图示出人脸且人
脸具有最高锐度时,该2D图像样本是作为针对对应光场数据的代表性2D图像样本的良好备
选。因此,操作单元12将所述代表性样本与所确定的光场数据库的2D图像进行匹配22,以便
在光场数据库中进行数据检索。

参考图4,在另一实施例中,所述方法还包括:在根据光场数据库的相同光场数据
确定的多个2D图像之间,使用27几何链接。所述几何链接代表所述多个2D图像的几何参数
之间的关系。优选地,所述几何链接允许对所述多个2D图像进行排序。例如,几何链接可以
将所述多个2D图像组织为有序的列表或网格。一维网格或有序的列表可以例如是焦距作为
几何参数的焦栈(focal stack),二维网格可以是例如具有不同观看方向的多个视图的网
格,其中将观看方向矢量的坐标作为几何参数。在占据网格之前,搜索策略确定要比较和匹
配的相应下一2D图像。通过使用几何链接,无需对根据光场数据库确定的所有可能2D图像
进行匹配和审阅,因此加速在光场数据库中的搜索和检索。

在一个实施例中,使用27焦栈的几何链接,其中根据在所述多个2D图像的每一个
2D图像中的焦平面和像平面之间的距离,顺序地示出了所述多个2D图像的焦平面。

所提出的方法的这种实施例还包括:对于光场数据库中的每个光场数据,将样本
数据与所述多个2D图像中的第一和第二2D图像进行匹配22,并分别计算第一和第二特征距
离。然后,使用计算出的第一和第二特征距离来确定与该焦栈相对应的匹配策略。下文提供
匹配策略的示例。优选地,确定匹配策略包括将样本数据与根据光场数据库的每个光场数
据确定的多个2D图像的子集进行递归性地匹配。例如,在与第一2D图像和第二2D图像进行
匹配之后,选择第三2D图像以便与样本数据进行匹配,匹配结果有助于确定匹配策略。换言
之,根据计算出的特征距离和匹配策略,递归性地执行所述匹配和计算步骤,以便从多个2D
图像中选择23候选2D图像,其中候选2D图像具有最小的特征距离。随后,基于匹配结果和使
用几何链接,将光场数据的候选图像之一选择作为目标图像,随后检索据其确定了所述目
标图像的4D光场数据。

通过利用焦栈的几何链接,操作单元13可以使用系统性的检索策略,来将样本数
据与来自光场数据库的这些多个2D图像进行匹配22。以下提供匹配策略的示例。

开始时,将样本数据与在有序焦栈中具有第一索引(I1)的第一2D图像(例如,与焦
平面和像平面之间的平均焦距处的焦平面相对应)进行匹配22,因此计算出所得到的特征
矢量的第一距离(D1)。然后,将样本数据与在有序焦栈中具有第二索引(I2)的第二2D图像进
行匹配,计算出特征矢量的对应第二距离(D2)。

如果D2<D1,则在记录中将D2保持为最小特征距离,且可以预期的是特征距离随着
索引的增加而变得越来越小。然后,合理的是将样本数据与具有第三索引(I3)的第三图像
进行匹配22,其中第三索引在I2的后面且等于I2加上I1与I2之间的间隔。然后,将得到的特
征距离D3与D2进行比较,以便查看哪个更小。

如果D2≥D1,则将样本数据与具有第三索引(I3)的第三图像进行匹配22,其中第三
索引位于I1和I2之间,且还将样本数据与具有第四索引(I4)的第四图像进行匹配,其中第四
索引小于I1。应理解,该操作同样是为了寻找最小的所得特征距离,因此,将优化2D图像选
择23作为具有最小特征距离的目标图像。

在另一实施例中,使用27组合深度图的几何链接。组合深度图与根据光场数据库
的每个光场数据确定的全对焦图像相关联。全对焦图像示出了聚焦良好的捕获场景,独立
于该场景中不同对象的深度。

通过将多个视差图组合为一个单个组合深度图,来计算并产生组合深度图,其中
所述多个视差图与根据光场数据库的相同光场数据确定的多个2D图像相关联。通常根据利
用不同视点捕获相同场景或相同对象的多个2D图像中的两个不同2D图像,计算多个视差图
中的每一个。组合深度图中的每个像素指示全对焦图像的对应像素处可视的对象的深度。
可选地,还可以通过使用用于光场数据的任何其他可行方法和技术(例如,焦栈上的散焦深
度(depth from defocus)),来产生视差图和组合深度图。

在该实施例中,具体确定21针对光场数据库的每个4D光场数据的全对焦2D图像。
每个全对焦2D图像示出了聚焦良好的捕获场景,独立于该场景中不同对象的深度。此外,还
产生与全对焦图像中的每一个相关联的深度图。

因此,所提出的方法还包括:针对光场数据库的每个光场数据,将样本数据与所确
定的全对焦图像进行匹配22,并在与样本数据具有最高相似度的全对焦图像中确定一个几
何位置。这种匹配可以包括几何操作,例如,改变样本数据的比例和旋转样本数据。通过使
用全对焦图像,所述匹配和比较可以是有效率的且节省太阳城集团的,这是由于不存在失焦模糊。
然后可以使用27与对应的全对焦图像相关联的组合深度图,具体地,以便识别全对焦图像
中所确定的位置的深度。对于每个光场数据,因此可以选择多个2D图像中的候选2D图像,其
中所述候选2D图像是其焦平面的深度在所确定的位置处的2D图像。

然后,计算样本数据和每个光场数据的每个候选2D图像之间的特征距离。随后,将
具有最小特征距离的候选2D图像选择23作为目标图像,然后检索24据其确定了所述目标图
像的4D光场数据。

在该实施例中,可以执行所述搜索而不考虑焦栈的大小,这样可以加速在光场数
据库中的搜索和检索。

可选地,可以根据任何本领域可用或已知的技术(例如,[II]所述的方法)来执行
对特征距离的计算。

在另一实施例中,可以通过使用特征描述符和/或特征包的方法来执行对样本数
据与根据光场数据库的2D图像的匹配22。

参考文献

[I]R.Ng等,“Light field photography with a hand-held p lenoptic
camera”,Standford University Computer Scienee Tee h Report CSTR,2005年4月

[II]K.E.A.van de Sande等,“Evaluating color descripto rs for object
and scene recognition”,IEEE Transactions on P attern Analysis and Maehine
Intelligenee,32(9),第1582-1596页,2010

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