1. 研究目的与意义
世界是多维的，而传统相机只记录二维的信息，二维图片是对三维场景的映射，丢失了光线的方向信息，相对的，光场相机不仅记录空间位置的亮度，而且可以分辨光线的方向。相对于其他集成成像装置，光场相机采集方式便捷且易于标定，能够获得精确的光场数据。依据光场信息可以实现重聚焦、人脸识别、等多项应用。同时，光场相机应用还可以进一步扩展到虚拟现实、显微成像等方面，从而间接推动信息科学、医学、物理学等多学科的发展，具有重要的物理意义和价值。其中，光场相机成像模型和参数标定方法是光场应用理论的基础和关键，不同于传统相机的成像原理，光场相机通过新颖的光学系统将场景中的光线按照某种给定关系与图像传感器进行对应，实现对三维空间中光线位置和角度信息的采样与记录。
2. 课题关键问题和重难点
课题关键问题：
1、光场相机成像模型的理解与分析。
2、光场相机标定的概念、基本原理和相关性质的理解及使用。
3. 国内外研究现状（文献综述）
世界是三维的，而传统成像却只记录它的二维信息，而不是记录它的真实形态，我们并不能真正的抓住瞬间。传统相机的成像原理是光线通过主透镜后，落在传感器上并留下影像。但是当光线传入的时候会丢失形成焦点的重要依据方向性，它主要反映了图像的深度信息，所以只有那些严格垂直于镜头表面的光线才会准确成像，不在这个焦点上的景象都会产生模糊。虽然在光线充足的情况下，可以调小光圈来减少误差，但是在拍摄光线不足的室内时则会带来曝光不足的问题。
先拍照后选取焦点的光场相机应运而生。光场相机在主镜头和传感器之间放置了一个微透镜阵列，每个微透镜接收主透镜传播过来的光线后，将其传送到感光器阵列，并以数码的方法记下，从而捕获到包含光线的位置信息和方向信息的四维光场，因此我们就可以追踪每条光线在传感器上的落点，经重对焦后，从光场数据中可以恢复任意对焦位置的图像信息。
自从19世纪30年代末第一台照相机诞生后，摄影技术的发展就变的十分迅速，从简单的取景照相到相对焦摄影，从黑白照片到彩色照片，摄影技术的发展也就一个世纪。光场成像技术作为全球下一代数字影视和数字娱乐行业的核心支柱，逐渐形成了以立体视频为基础的新产业链。三维实景的捕获为三维模型绘制和立体显示提供三维内容的支撑，是整个产业链中必不可少的前端和基础环节。
4. 研究方案
光场相机成像模型理解与分析
1、从物理机理和数学模型上分析四维光场的获取原理，再推广到微透镜阵列，采集到光场分布后，通过对成像积分公式的不同变换，实现不同的成像应用。分别从光场的参数化表征、光场采集、光场的处理来展开。
基于光场图像的标定特征点提取算法研究
5. 工作计划
第1 周查找文献资料，对光场相机标定有个大体的了解；
第2 周对课题中涉及的知识作深入掌握；
第 3周翻译相关英文资料，提出拟完成本课题的方案，写出相关开题报告一份；
以上是毕业论文开题报告，课题毕业论文、任务书、外文翻译、程序设计、图纸设计等资料可联系客服协助查找。
