[發明專利]基于雙目相機的光柵立體印刷圖像合成方法

有效

• 申請號: 201410011173.3
• 申請日: 2014-01-10
• 公開（公告）號: CN103702103A
• 公開（公告）日: 2014-04-02
• 發明（設計）人: 李治江;曹文冬;馮謹強
• 申請（專利權）人: 武漢大學
• 主分類號: H04N13/00
• 分類號: H04N13/00;G02B27/22
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 嚴彥

1.一種基于雙目相機的光柵立體印刷圖像合成方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1，用雙目相機拍攝場景得到雙目圖像對，所述雙目圖像對包括左視圖和右視圖；

步驟2，獲得雙目圖像深度圖，包括左視差圖和右視差圖；

步驟3，構建圖像序列，包括以雙目圖像對的左視圖為圖像序列中最左的序列視差圖像，以雙目圖像對的右視圖為圖像序列中最右的序列視差圖像，生成位于左視圖和右視圖之間的多幅序列視差圖像，實現方式如下，

設圖像序列對應的總鏡頭光心數為m+1，Cl為第一個鏡頭光心，對應左視圖，Cr為最后一個鏡頭光心，對應右視圖，b為鏡頭光心Cl、Cr的距離；左視圖記為L，右視圖記為R，左視差圖記為D_L，右視差圖記為D_R，設對應位于左視圖L和右視圖R之間的某幅序列視差圖像T的鏡頭光心Ct位于鏡頭光心Cl、Cr之間，其中從Cl到Ct的總鏡頭光心數有n+1個，鏡頭光心Ct與鏡頭光心Cl的距離為(n/m)×b，x_l、x_r、x_t分別表示場景中的一點在Cl、Ct、Cr相應成像平面的成像點的X軸坐標值，視差d＝x_l-x_r，當序列視差圖像T距離左視圖L較近時，利用左視圖L和左視差圖D_L以及公式計算左視圖L中每個點的橫坐標在序列視差圖像T中的位置，點的縱坐標不變，從而獲得序列視差圖像T的初始圖像，然后對序列視差圖像T中沒有賦值的點信息，利用右視圖R和右視差圖D_R以及公式進行補充，形成完整的序列視差圖像T；當序列視差圖像T距離右視圖R較近時，利用右視圖R和右視差圖D_R以及公式計算右視圖R中每個點的橫坐標在序列視差圖像T中的位置，點的縱坐標不變，從而獲得序列視差圖像T的初始圖像，然后對序列視差圖像T中沒有賦值的點信息，利用左視圖L和左視差圖DL以及公式進行補充，形成完整的序列視差圖像T；

步驟4，根據圖像序列合成光柵立體圖像；

步驟5，調整光柵立體圖像分辨率，以打印機為輸出設備，以柱鏡光柵為載體，將光柵立體圖像輸出。

2.根據權利要求1所述基于雙目相機的光柵立體印刷圖像合成方法，其特征在于：步驟2的實現方式包括，利用Mean?shift算法對雙目圖像對進行色彩分割；利用差值絕對值和函數作為測度函數，計算每個像素的匹配代價；通過基于色彩分割的匹配代價聚集，使用WTA算法以左視圖為目標圖、右視圖為參考圖計算每個像素的視差值得到一張初始視差圖，以右視圖為目標圖、左視圖為參考圖計算每個像素的視差值得到另一張初始視差圖；通過圖像中值濾波對兩張初始視差圖進行優化，對比兩張初始視差圖的圖像中值濾波結果，將不一致的視差值修正為兩個視差值之間較小值，得到優化后的左右兩張視差圖。

3.根據權利要求1或2所述基于雙目相機的光柵立體印刷圖像合成方法，其特征在于：步驟4的實現方式包括，

設圖像序列中的序列視差圖像共有N張，按拍攝角度從左至右依次排列，首先對各序列視差圖像分別進行縱向條紋抽樣分割，設定分割寬度為一個像素；設第k張序列視差圖像的第i行第j列的像素為gⁱ_k(j)合成的光柵立體圖像的第i行j列的像素為fⁱ(j)，則有

fi(j)=gki(j)]]>

k用如下公式來確定，

k＝j+1-[j/N]×N

其中1≤k≤N，0≤i≤width-1，0≤j≤height-1，且k、i、j為整數，width是以像素為單位的圖像寬度，height是以像素為單位的圖像高度。

4.根據權利要求3所述基于雙目相機的光柵立體印刷圖像合成方法，其特征在于：步驟5調整光柵立體圖像分辨率根據下式實現，

DPI＝R×N

其中，DPI為光柵立體圖像調整后的分辨率，R為輸出的柱鏡光柵的光柵線數。