本书系统介绍光场图像处理的基础理论、技术方法及其实际应用。首先，介绍光场图像处理技术的起源及发展。然后，详细阐述光场图像处理的基本概念和原理，使读者深入理解光场的理论表示和图像采集方法。接着，深入探讨光场图像深度估计、超分辨等关键技术，帮助读者掌握先进的光场图像处理技术。最后，重点介绍光场图像处理技术在虚拟现实、工业检测等领域中的实际应用，并提供相关数据集。
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“新一代人工智能理论、技术及应用丛书”序
前言
第1章 绪论 1
1.1 光场理论起源及发展 2
1.1.1 五维光场理论模型 2
1.1.2 七维光场理论模型 3
1.1.3 四维光场理论模型 3
1.2 光场图像处理技术起源及发展 4
1.2.1 立体视觉与多视角成像 4
1.2.2 光场相机的发明 5
1.2.3 计算摄影的兴起 7
参考文献 8
第2章 光场图像采集与成像原理 10
2.1 相机阵列光场成像系统 10
2.1.1 平面相机阵列 11
2.1.2 曲面相机阵列 15
2.2 单相机光场成像系统 16
2.2.1 信息编码型光场相机 17
2.2.2 全光相机 18
2.3 多维信息光场成像系统 22
2.4 光场图像质量评价 24
2.4.1 主观图像质量评价方法 24
2.4.2 客观图像质量评价方法 29
参考文献 33
第3章 光场图像多维信息采集和处理 37
3.1 基于标准全光相机的光场图像多维信息成像原理 37
3.2 基于标准全光相机的光场图像多维信息采集系统 39
3.2.1 基于带通滤光片的光场图像多维信息采集 40
3.2.2 基于线性渐变滤光片的光场图像光谱信息采集 41
3.3 基于标准全光相机的光场多维辐射成像模型 45
3.3.1 光谱辐射成像模型 45
3.3.2 偏振辐射成像模型 47
3.4 面向光场图像的多维信息处理方法 48
3.4.1 光场光谱图像处理 48
3.4.2 光场偏振图像处理 52
参考文献 53
第4章 光场图像深度估计 54
4.1 基于优化的光场图像深度估计算法 54
4.1.1 基于子孔径图像的光场图像深度估计算法 55
4.1.2 基于聚焦序列的光场图像深度估计算法 57
4.1.3 基于极平面图像的光场图像深度估计算法 60
4.2 基于深度学习的光场图像深度估计算法 63
4.2.1 基于有监督学习的光场图像深度估计算法 64
4.2.2 基于无监督学习的光场图像深度估计算法 68
4.3 基于多光场视图的场景三维重建技术 69
参考文献 76
第5章 光场图像超分辨 80
5.1 光场图像空间超分辨算法 80
5.1.1 基于模型优化的空间超分辨算法 81
5.1.2 基于深度学习的空间超分辨算法 83
5.2 光场图像角域超分辨算法 88
5.2.1 基于模型优化的角域超分辨算法 89
5.2.2 基于深度学习的角域超分辨算法 90
参考文献 95
第6章 光场图像压缩 98
6.1 传统图像压缩方法在光场上的应用 98
6.1.1 基于变换的光场图像压缩 98
6.1.2 基于预测的光场图像压缩 102
6.2 JPEG Pleno光场图像压缩 108
6.2.1 JPEG Pleno标准概述 109
6.2.2 JPEG Pleno光场编码器 110
6.3 基于深度学习的光场图像压缩 114
参考文献 117
第7章 光场图像可视化 119
7.1 基于传统渲染方法的光场图像可视化 119
7.1.1 4D光场表示方法 119
7.1.2 4D光场图像可视化方法 121
7.2 光场图像可视化相关神经渲染方法 121
7.2.1 基于神经辐射场的图像渲染方法 122
7.2.2 用于光场图像渲染的神经光场表示方法 125
参考文献 131
第8章 基于光场图像的应用 133
8.1 显著性检测 133
8.1.1 基于光场多视图的显著性检测 134
8.1.2 基于光场重聚焦序列的显著性检测 136
8.1.3 非典型光场的显著性检测 138
8.2 透明物体检测 139
8.2.1 透明物体检测介绍 139
8.2.2 光场透明物体检测 141
8.3 图像分割 144
8.3.1 光场图像分割 144
8.3.2 光场图像超像素分割 145
8.3.3 光场图像语义分割 147
8.4 光场显微 149
8.4.1 传统光场显微镜 149
8.4.2 FLFM 151
8.5 光场图像编辑 158
8.5.1 光场图像局部编辑 159
8.5.2 光场图像全局编辑 161
8.6 VR/AR/MR中的光场 163
8.6.1 光场渲染 163
8.6.2 光场显示 167
8.7 光场图像相关应用场景 169
8.7.1 人脸安防识别 169
8.7.2 精密工业检测 170
8.7.3 自动驾驶 171
8.7.4 三维生物成像 172
8.7.5 三维人脸建模 173
参考文献 180
第9章 典型光场图像数据集 185
9.1 光场图像深度估计数据集 186
9.2 光场超分辨数据集 190
9.3 光场语义分割和显著性检测数据集 191
9.4 其他领域的光场数据集 195
参考文献 201
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