Um estudo experimental sobre processamento e captura de campos luminosos utilizando câmeras plenópticas

• Autor(a) principal: Schmitt, Wagner
• Data de Publicação: 2011
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFRGS
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10183/36888
• topic: Computação gráfica; Processamento de imagens; Plenoptic cameras; Light field; Radiance; Computational photography; Integral photography; Refocus; Synthetic aperture

As câmeras plenópticas encontradas na literatura utilizam uma matriz de microlentes para amostrar o campo luminoso da cena. Dessa forma, são capturadas tanto informação espacial quanto direcional, que são multiplexadas de alguma forma no sensor. A captura da informação direcional, permitiu o desenvolvimento de novas formas de processamento digital muito além do que é possível obter com uma câmera convencional, como a possibilidade de refocar uma fotografia após a sua captura. Porém, isso implica em uma baixa resolução espacial das fotografias, visto que agora a área do sensor destinada a essa informação é reduzida. Neste trabalho, é feito um estudo experimental sobre o processamento e a captura de campos luminosos por câmeras plenópticas. Para isso, foram desenvolvidas simulações computacionais de três modelos diferentes dessas câmeras — duas delas bastante conhecidas na literatura, e outra a qual foi proposta neste trabalho. Com isso, são obtidos campos luminosos de cenas sintéticas com diferentes quantidades de informação direcional e espacial. Uma alta quantidade de informação direcional nos permite aplicar efeitos de abertura sintética e refoco com maior qualidade no resultado final. Por outro lado, uma maior quantidade de informação espacial nos permite sintetizar fotografias com uma alta resolução espacial. Atualmente, a baixa resolução espacial das fotografias sintetizadas é uma das principais desvantagens das câmeras plenópticas em relação as câmeras convencionais. Portanto, o modelo proposto aqui tem a finalidade de superar esta limitação priorizando a captura de informação espacial. Essa câmera é composta por seis sensores e seis lentes acopladas ao seu corpo, o que a torna bastante compacta. Assim, a baixa quantidade de informação direcional obtida prejudicaria os efeitos de abertura sintética e refoco. Entretanto, é possível utilizar técnicas de interpolação da visão computacional com a finalidade de ampliar a quantidade de amostras angulares adquiridas inicialmente. Se valendo desta técnica, conseguimos obter efeitos com boa qualidade mantendo uma resolução espacial tão alta quanto as das câmeras convencionais.