[發明專利]3G移動終端上的立體照片實現方法

無效

• 申請號: 200910015506.9
• 申請日: 2009-05-13
• 公開（公告）號: CN101887213A
• 公開（公告）日: 2010-11-17
• 發明（設計）人: 王政
• 申請（專利權）人: 山東省計算中心
• 主分類號: G03B35/08
• 分類號: G03B35/08;H04M1/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.所屬技術領域

3G移動終端上的立體照片實現方法，屬于計算機應用技術領域中機器視覺技術與光學技術的結合方向，本發明涵蓋了計算機視覺中的圖像處理、光學設計、圖形學等技術。

2.背景技術

在現實生活中，所有物體都是以三維幾何實體的形式存在的。但至今廣泛采用的照相技術只能記錄平面影像，無法使人產生真實的自然立體觀感。利用雙眼視差形成立體視覺的方法，需要專用的立體照相機拍攝兩幅符合雙眼視差的照片，才能在特定的方向形成立體視覺。

上世紀70年代以來，隨著機器視覺、實物仿形、逆向工程、工業檢測、影視動畫、3D游戲、虛擬現實、人機交互、生物醫學、整形醫療、服裝設計、人體測量、文物復制、藝術雕塑等技術領域的快速發展，紛紛提出了快速獲取物體三維立體圖像的要求，使三維成像技術成為光學領域的研究熱點，出現了眾多的三維照相機(三維掃描儀)。三維照相機主要有激光掃描法和結構光投影法兩種方法。然而，這些照相機的立體光學系統對于移動手機來說，顯然過于臃腫、龐大，不宜照搬照抄。為此，我們通過采用分光反射系統設計了移動平臺上的立體照相/攝像軟硬件系統，重構的三維圖像逼真、栩栩如生，人物呼之欲出，前景飄出畫外，背景深陷畫中，還可做出各種變換放縮效果，讓人有身臨其境的感覺，具有很高的藝術欣賞價值。

3.發明內容

3G移動終端上的立體照片實現方法主要難點包括：分光反射光學系統的設計以及接口電路、三維重構算法的實時性優化設計、帶有光照、紋理的VRM?L模型在移動終端上的渲染等幾個方面。

技術方案：3G移動終端上的立體照相/攝像子系統啟動后，一次拍照后獲取的雙目圖像將被讀入基于Open?GL?ES/Java?3D應用中進行處理。首先，進行特征點像的坐標提取前，需對獲取的圖像進行預處理。因為在圖像獲取過程中，存在一系列的噪聲源，通過此處理過程可改進圖像質量，使圖像中特征點更加突出；之后，根據匹配基元的不同，立體匹配可分為區域匹配、特征匹配和相位匹配三大類，我們采用區域匹配方法；最后，在得到空間任一點在兩個圖像中的對應坐標和攝像頭參數矩陣的條件下，進行空間點的重建，重建算法可采用基于視差的方法。若用戶選擇成二維圖像，則拍照后只取兩幅中的一幅存儲即可，無需后續處理。

有益效果：本發明實現的立體照相方法，既保證了手機的便攜性，又實現了二維、三維圖像取像的一機集成。獲取的三維圖像既保留了場景的深度信息，也保留了光照、紋理等信息，使得當時場景的復現逼真而生動。

4.附圖說明

如圖1為3G移動終端上的立體照片實現方法硬件設計原理示意圖，其核心部分是以分光立體鏡頭取代傳統的手機攝像鏡頭，如圖2為立體鏡頭光學設計示意圖，場景光線經鏡面反射后經過距離C到達攝像頭，鏡面置于坐標系原點、繞x轉角φ，法線與x軸夾角為θ，由圖中幾何關系可計算得到虛鏡頭的位置C_v，由此得到虛實兩路圖像。如圖3，為實現立體圖像對的三維重構需要實現的基本的軟件功能模塊。

5.具體實施方式

結合示圖做詳細說明如下。

如圖1硬件原理設計圖，手機照相/攝像子系統光學系統設計過程中，如圖2放置分光反射鏡。軟件實現方面，在立體圖像對重構三維圖形過程中，主要包含的工作模式及流程有圖像獲取、攝像機標定、特征提取、圖像匹配、三維重建幾個部分，重構的3D?VRML圖形采用OpenG?L?ES/Java?3D作為渲染工具，同時，由于VRML遵從Internet網絡傳輸標準也可進行多點網絡傳輸。