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【摘要】—光场(lightfield)是空间中光泽聚拢的完备表示,采集并闪现光场即能够也许也许在视觉上重现切实世界。全光函数(plenopticfunction)包孕7个维度,是表示光场的数学模子。光场是以人眼为中央对光泽聚拢举行描写。由于光路是可逆的,以发光外不雅观不雅观为中央来描写光泽聚拢衍生出与光场相似的不雅观不雅观点——反射场(reflectancefield)。反射场也具备7个维度的信息,但每个维度的界说与光场不尽沟通。岂论光场还是反射场,由于7个维度的信息会急剧增多采集、措置责罚、传输的负担,是以实际独霸中更多的是采纳4d光场模子。跟着magicleapone的上市,和google《welcometolightfield》在steam上宣告,光场作为下一代成像/呈像技能,遭到愈来愈多的关注。本文将具体介绍光场的根底不雅观不雅观点,不通常4d光场成像比拟传统成像的优势。

1、甚么是光场?

在人类的五年夜年夜年夜年夜年夜年夜年夜年夜感知路子中,视觉据有了70%~80%的信息来历;而年夜年夜年夜年夜年夜年夜年夜年夜脑有年夜年夜年夜年夜约50%的能力都用于措置责罚视觉信息[1]。借助视觉,咱们能正确抓取杯子,能在行走中疾速逃避停滞物,能自如地驾驶汽车,能完成繁杂的装置事情。从一样泛泛举动到繁杂把持都高度依靠于咱们的视觉感知。可是,现有的图象采集和闪现丢掉了多个维度的视觉信息。这迫使咱们只能颠末进程二维“窗口”去不雅观不雅观察三维世界。譬如年夜年夜年夜年夜年夜年夜年夜年夜夫借助单摄像头内窥镜举行腹腔手术时,因没法判定肿瘤的深度位置,从而需要从多个角度多次不雅观不雅观察能力飞快地下刀切割。从光场成像的角度能够也许也许诠释为:由于缺乏双目视差,只能依靠移动视差来孕育孕育孕育孕育产生立体视觉。再譬如近程呆板把持人员颠末进程不雅观不雅观看监视器平面图象举行呆板遥控把持时,把持的正确性和效力都远远低于现场把持。

人眼能看见世界中的物体是由于人眼吸收了物体发出的光泽(主动或者被动发光),而光场就是三维世界中光泽聚拢的完备表示。“lightfield”这一术语最早呈此刻alexandergershun于1936年在莫斯科颁布的一篇典范文章中,后出处美国mit的parrymoon和gregorytimoshenko在1939年翻译为英文[2]。但gershun提出的“光场”不雅观不雅观点主假如指空间中光的辐射能够也许也许表示为关于空间位置的三维向量,这与当前“计较成像”、“裸眼3d”等技能中说起的光场不是同一个不雅观不雅观点。学术界宽泛感觉parrymoon在1981年提出的“photicfield”[3]才是当前学术界所研讨的“光场”。随后,光场技能遭到mit、stanford等一些顶级研讨机构的关注,其实践慢慢获取完善,多位相。