[發明專利]將虛擬三維建筑與現實環境實拍視頻無縫合成的方法

無效

• 申請號: 200910101115.9
• 申請日: 2009-07-23
• 公開（公告）號: CN101605211A
• 公開（公告）日: 2009-12-16
• 發明（設計）人: 華煒;鮑虎軍;秦學英;何鳳明
• 申請（專利權）人: 杭州鐳星科技有限公司
• 主分類號: H04N5/262
• 分類號: H04N5/262;G06T17/00
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司
• 代理人: 張法高

1.一種將虛擬三維建筑與現實環境實拍視頻無縫合成的方法，其特征在于包括以下步驟：

1)用攝像機對用于建造建筑物的場地拍攝一段視頻；拍攝的開始時間點T_start，拍攝地點P_site，視頻的幀率R_video，并且使用GPS定位儀測得拍攝地點P_site在地球上的經度LON_site、緯度LAT_site；在用于建造建筑物的場地上建立一個三維直角坐標系C_M；在用于建造建筑物的場地的邊界上，以等間距取樣本點，并測得這些樣本點的經緯度，并轉換成三維直角坐標系C_M下的坐標；

2)在三維圖形系統中，設定其世界坐標系為三維直角坐標系C_M，輸入用于建造建筑物的場地邊界的樣本點坐標，并將樣本點按序連接起來形成場地多邊形；構建虛擬三維建筑模型，虛擬三維建筑模型的底面邊界不超出場地多邊形的邊界；

3)對視頻的每一幀圖像做如下處理：在視頻的第i幀圖像I_pic(i)上，把所有顯示遮擋住場地的景物的像素提取出來，生成一幀遮擋物圖像I_front(i)，在該幀圖像上顯示遮擋住場地的景物的像素的不透明度為100％，其余像素的不透明度為0％；在第i幀圖像I_pic(i)上，設置所有顯示遮擋住場地的景物的像素的不透明度為0％，其余像素的不透明度為100％，復制生成背景圖像I_site(i)；遮擋物圖像I_front(i)、背景圖像I_site(i)的分辨率與第i幀圖像I_pic(i)的分辨率相同；

4)對視頻的每一幀圖像做如下處理：利用基于視頻的攝像機跟蹤技術，計算出攝像機在拍攝第i幀圖像I_pic(i)時刻的外部參數T_cam(i)×R_cam(i)和焦距f_i，其中R_cam(i)為旋轉變換矩陣，T_cam(i)為位移變換矩陣；在三維圖形系統中，使用變換公式(X_cam(i)，Y_cam(i)，Z_cam(i)，1)^T＝T_cam(i)×R_cam(i)×(X_M，Y_M，Z_M，1)^T將三維直角坐標系C_M中的虛擬三維建筑的模型變換成攝像機三維直角坐標系C_cam(i)中的虛擬三維建筑的模型，其中攝像機三維直角坐標系C_cam(i)為攝像機在拍攝第i幀圖像I_pic(i)時刻的攝像機三維直角坐標系，(X_M，Y_M，Z_M)為點在三維直角坐標系C_M中的坐標，(X_cam(i)，Y_cam(i)，Z_cam(i))為點在攝像機三維直角坐標系C_cam(i)中的坐標；在三維圖形系統中，設置一個虛擬的照相機，繪制出顯示變換后的虛擬三維建筑模型的建筑物圖像I_build(i)，建筑物圖像I_build(i)中顯示建筑的像素的不透明度為100％，其余像素的不透明度為0％；

5)根據視頻的每一幀圖像做如下處理：把與視頻的第i幀圖像I_pic(i)相關的遮擋物圖像I_front(i)、建筑物圖像I_build(i)、背景圖像I_site(i)疊加在一起，生成圖像I_frame(i)；?

6)以視頻的幀率R_video把所有的圖像I_frame(i)壓縮成新的視頻，其中i表示幀的序列號。