光场成像技术以及光场理论在各个领域的丰富与发展,使得光场相机在各个领域得到广泛应用。在深度获取方面,虽然光场相机利用自身先拍照后聚焦以及可以获取多视角图像的特点,产生了多种独特的深度生成方法,但仍在深度图像的获取质量及应用方面存在不足。对此,本文利用光场相机的特点对光场图像进行处理,研究更高精度的深度获取及更好的全聚焦图像生成方法,主要工作及创新点如下:1)实现了Lytro光场相机的数字重聚焦算法。首先采用高曝光图像峰值检测法对微透镜阵列中心进行标定;然后利用标定得到的中心坐标数据对原始光场数据进行重映射得到4D光场;最后利用重积分与基变换的方法对获取的4D光场数据进行处理获得光场重聚焦图像。实验验证了该方法的有效性。2)提出了基于交互式图像分割优化光场图像深度的方法。首先采用交互式方法分割出场景中纹理较为复杂的部分;然后利用散焦深度图结合分割出的场景重新定义原始场景的深度范围;最后采用光场图像散焦与相关性结合的方法得到量化级为256的深度图。这里重新定义的深度范围实质就是光场图像的重聚焦范围。利用该方法在不增加深度生成时间的情况下,提高了深度图的整体质量,有利于对生成的深度图像进行后期的处理与应用。实验结果表明所提算法在视觉效果与客观质量对比中均取得了提高。3)提出了深度图像与多幅散焦图像结合生成全聚焦图像的方法。首先利用光场原始图像进行数字重聚焦获取多幅不同深度的散焦图像;其次利用散焦方法生成一幅简单的深度图像;最后利用深度图像确定每幅散焦图像的具体聚焦位置以进行最后的全聚焦图像生成。该方法避免了传统基于图像融合的全聚焦图像生成算法的限制,能够准确地找出散焦图像的聚焦区域进行全聚焦图像生成。实验结果表明所提算法在视觉效果与客观质量对比中均取得了提高。