计算摄像学：全光视觉信息的计算采集

　　本书是戴琼海教授所带领的计算摄像学团队的集体成果。戴教授立足国际前沿热点，紧随潮流，率先在国内引入该研究方向。索津莉博士作为实验室计算摄像组负责人参与了本书大部分研究工作。戴琼海教授、索津莉博士与季向阳教授共同参与了本书的组织与撰写。其他参与本书所述研究工作的诸多师生，虽未作为图书作者，但他们的不懈探索和努力工作构筑了本书的主体内容。

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第 1章计算摄像学背景综述 .....................................................1
1.1计算摄像学学科简介 ....................................................1
1.2全光函数 .....................................................................3
1.2.1 空间维度 ..........................................................3
1.2.2 角度维度 ..........................................................5
1.2.3 频谱维度 ..........................................................8
1.2.4 时间维度 ..........................................................9
1.2.5 动态范围与极化 .............................................. 16
1.2.6 联合维度采集 .................................................. 17
1.2.7 光的其他特性 .................................................. 18
1.3本书内容与总述 ......................................................... 20
第 2章高帧率视频与 3维结构计算重建 ................................. 21
2.1原始高帧率视频的联合非高斯去噪和超分辨率重建 ....... 21
2.1.1 介绍 ............................................................... 21
2.1.2 相关工作 ........................................................ 23
2.1.3 模型建立 ........................................................ 24
2.1.4 优化算法 ........................................................ 28
2.1.5 实验结果与分析 .............................................. 31
2.1.6 总结与讨论 ..................................................... 42
2.2时间解耦的多视角高速运动计算成像 ........................... 43
2.2.1 高速运动计算成像相关工作介绍 ....................... 46
2.2.2 多视角高速运动计算成像的系统构建与采集方法 ......................................................... 49
2.2.3 时间解耦的高速运动几何信息计算重构 ............. 50
2.2.4 时间解耦的高速运动纹理信息计算重构 ............. 54
2.2.5 实验结果与分析 .............................................. 61
第 3章高分辨率超光谱视频计算采集...................................... 67
3.1棱镜掩膜式光谱视频捕获方法和系统 ........................... 67
3.1.1 光谱视频捕获相关工作介绍 .............................. 68
3.1.2棱镜掩膜式光谱视频捕获方法 ..............................................71
3.1.3棱镜掩膜式光谱视频捕获系统构建 ........................................78
3.1.4实验结果与应用实例 ............................................................83
3.1.5总结与讨论 .........................................................................88
3.2混合相机式光谱视频捕获方法和系统 ...............................................89
3.2.1混合相机式光谱视频捕获方法 ..............................................90
3.2.2混合相机式光谱视频捕获系统构建 ........................................96
3.2.3实验结果与应用实例 ............................................................99
3.3基于混合相机的场景自适应高分辨率高光谱视频采集 ...................... 105
3.3.1基于混合相机的自适应式光谱视频采集方法 ........................ 105
3.3.2实验结果与应用实例 .......................................................... 109
3.4对偶编码高光谱成像 .................................................................... 111
3.4.1高光谱成像简介 ................................................................ 111
3.4.2对偶编码高光谱采集与重构 ................................................ 112
3.4.3总结与讨论 ....................................................................... 117
3.5双频编码：基于压缩感知的高质量的荧光及反射光的获取 ................ 118
3.5.1引言 ................................................................................. 118
3.5.2相关工作 .......................................................................... 120
3.5.3建模 ................................................................................. 121
3.5.4优化 ................................................................................. 124
3.5.5实验结果与分析 ................................................................ 126
3.5.6总结与讨论 ....................................................................... 131
第 4章高分辨率自由景深计算采集 ........................................................... 132
4.1散焦视频对同时重构深度和全聚焦视频 .......................................... 132
4.1.1散焦深度重构介绍 ............................................................. 132
4.1.2相对散焦模糊深度视频初始化 ............................................ 136
4.1.3时空联合优化深度和全聚焦视频 ......................................... 139
4.1.4多散焦视频的联合散焦去模糊 ............................................ 139
4.1.5时空联合优化数值解法 ...................................................... 140
4.1.6实验结果与分析 ................................................................ 142
4.1.7总结与讨论 ....................................................................... 152
4.2编码重聚焦成像 ........................................................................... 152
4.2.1场景重聚焦介绍 ................................................................ 152
4.2.2场景重聚焦技术背景 .......................................................... 154
4.2.3单曝光编码重聚焦采集和重构 ............................................ 156
4.2.4稀疏编码重构深度和全聚焦图像 ......................................... 158
4.2.5实验结果 .......................................................................... 162
4.2.6分析讨论 .......................................................................... 164
4.2.7总结与讨论 ....................................................................... 165
4.3基于散焦线索的单目立体成像 ....................................................... 165
4.3.1引言 ................................................................................. 165
4.3.2光圈状滤波器的基本原理 ................................................... 166
4.3.3深度估计 .......................................................................... 170
4.3.4实验结果与分析 ................................................................ 171
4.3.5总结与讨论 ....................................................................... 175
第 5章模糊图像的计算重建 ..................................................................... 177
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