[發明專利]一種基于圖像重投影的視圖合成方法

有效

• 申請號: 200810046181.6
• 申請日: 2008-09-27
• 公開（公告）號: CN101383051A
• 公開（公告）日: 2009-03-11
• 發明（設計）人: 劉然;楊剛;張小云
• 申請（專利權）人: 四川虹微技術有限公司
• 主分類號: G06T15/20
• 分類號: G06T15/20;G06T1/00
• 代理公司: 北京市路盛律師事務所
• 代理人: 溫利平

1.一種基于圖像重投影的視圖合成方法，其特征在于包括以下步驟：

(1)、兩臺攝像機在不同視點拍攝同一場景得到兩幅參考圖像；

(2)、利用第一幅參考圖像對應的攝像機內部參數矩陣和目標圖像的旋轉矩陣計算出從第一幅參考圖像到目標圖像的單應矩陣；

(3)、利用單應矩陣將第一幅參考圖像投影到目標圖像區域，從而合成目標圖像的一部分；

(4)、確定遍歷第二幅參考圖像像素的順序；

(5)、根據步驟(4)確定的遍歷順序遍歷第二幅參考圖像的像素點，利用三維圖像變換方程組將這些像素點投影到目標圖像區域，得到目標圖像的剩余部分，合成了目標圖像，即攝像機繞光心旋轉的虛擬視圖；

(6)、對目標圖像區域中步驟(3)所合成的目標圖像部分以外區域進行空洞填補。

2.根據權利要求1所述的基于圖像重投影的視圖合成方法，其特征在于，步驟(3)所述的利用單應矩陣將第一幅參考圖像投影到目標圖像區域，從而合成目標圖像的一部分的具體步驟為：

(31)、將第一幅參考圖像的頂點坐標與單應矩陣相乘，得到頂點在目標圖像所在平面中的投影的集合；

(32)、根據頂點在目標圖像所在平面中的投影的集合以及目標圖像區域的邊界計算第一幅參考圖像在目標圖像區域中的投影構成封閉的多邊形區域；

(33)、按行掃描多邊形區域，利用單應矩陣計算其中的每一個點在第一幅參考圖像中的對應點，將該對應點對應的像素拷貝到多邊形區域中對應點的位置，從而將第一幅參考圖像投影到目標圖像區域中，合成目標圖像的一部分。

3.根據權利要求1所述的基于圖像重投影的視圖合成方法，其特征在于，步驟(5)所述的將第二幅參考圖像的像素點投影到目標圖像區域，如果該像素點被投影到了步驟(3)所合成的目標圖像部分的區域，則對投影像素點不作任何處理，否則將第二幅參考圖像中的該像素點值拷貝到投影像素點。

4.根據權利要求1所述的基于圖像重投影的視圖合成方法，其特征在于，所述的空洞填補為：

(a)、對于空洞中的一點，搜索離它最近的上下左右四個相鄰像素點；

(b)、分別計算(a)中四個相鄰像素點的像素值與它們到該空洞點的距離的比值，求這四個比值之和；用這個和除以四個相鄰像素點的距離的倒數之和，便得到該空洞點的像素的估計值；

(c)、用步驟(b)得到的估計值來填充該空洞點；

(d)、若目標圖像中還有空洞點，則轉(a)；否則停止。

5.根據權利要求3所述的基于圖像重投影的視圖合成方法，其特征在于，所述的判斷像該像素點是否被投影到了步驟(3)所合成的目標圖像部分的區域，采用的是“跳柵欄”算法。