[發明專利]一種實現淺景深效果的多攝像頭拍攝方法

有效

• 申請號: 201410195050.X
• 申請日: 2014-05-09
• 公開（公告）號: CN103945210A
• 公開（公告）日: 2014-07-23
• 發明（設計）人: 李凌霄;譚德寶;李青云;林莉;張煜;張穗
• 申請（專利權）人: 長江水利委員會長江科學院
• 主分類號: H04N13/00
• 分類號: H04N13/00;G03B35/00
• 代理公司: 武漢楚天專利事務所 42113
• 代理人: 孔敏

1.一種實現淺景深效果的多攝像頭拍攝方法，其特征在于包括如下步驟：

步驟一、提供一拍攝裝置，所述拍攝裝置包括至少三個攝像頭，所述至少三個攝像頭的光軸方向相互平行且成像平面共面,各攝像頭的對焦距設置在超焦距；

步驟二、利用所述至少三個攝像頭同時對被攝場景拍攝得到一組照片；

步驟三、對拍攝得到的照片進行密集影像匹配，提取出被攝場景其中所有物點在不同照片中的像點坐標，即同名點的坐標；

步驟四、根據所述拍攝裝置的標定信息以及得到的同名點的坐標進行多照片前方交會計算，得到所有同名點對應物點的三維坐標，生成點云數據；

步驟五、利用點云數據和照片的紋理信息，計算生成被攝場景的數字表面模型；

步驟六、將所述數字表面模型以新的攝影中心和投影平面進行投影成像，并在投影平面上生成一幅投影照片；

步驟七、計算所述投影照片里所有像素的投影距離，作為各個像素的深度信息進行儲存；

步驟八、指定所述投影照片中的某個像素作為照片的模擬對焦點，從步驟七得到的深度信息中讀取該像素的深度值，作為照片的對焦距；

步驟九、根據拍攝光圈號數、鏡頭焦距、容許彌散圓直徑以及步驟八確定的對焦距計算景深范圍，并根據景深范圍將所述投影照片中所有像素分為三組—背景組、景深內組、前景組；

步驟十、拍攝光圈號數、鏡頭焦距、對焦距和畫幅對角線長四個參數，計算各個像素的相對彌散圓大小，直至把所有像素的相對彌散圓大小計算完畢；

步驟十一、對于背景組的所有像素，按照像素深度值由遠至近的次序，依次在一幅空白圖像上繪制和疊加每個像素的彌散圓光斑，其中彌散圓光斑大小與步驟十中的相對彌散圓大小計算結果相一致；

步驟十二、對于景深內組的所有像素，按照像素深度值由遠至近的次序，依次在步驟十一生成的圖像上繪制和疊加每個像素，若像素的繪制位置上已有RGB信息，則將其替換；

步驟十三、對于前景組的所有像素，按照像素深度值由遠至近的次序，依次在步驟十二生成的圖像上繪制和疊加每個像素的彌散圓光斑，其中彌散圓光斑大小與步驟十中的相對彌散圓大小計算結果相一致；

步驟十四、存儲此幅圖像，并作為最終結果呈現給用戶。

2.如權利要求1所述的實現淺景深效果的多攝像頭拍攝方法，其特征在于：所述畫幅對角線長、容許彌散圓直徑和鏡頭焦距由用戶從一系列預置的真實相機機身和鏡頭型號中選取，拍攝光圈號數由用戶指定。

3.如權利要求1所述的實現淺景深效果的多攝像頭拍攝方法，其特征在于：所述前景深計算公式為：前景深＝(光圈號數*容許彌散圓直徑*對焦距^2)/(鏡頭焦距^2+光圈號數*容許彌散圓直徑*對焦距)，所述后景深計算公式為：后景深＝(光圈號數*容許彌散圓直徑*對焦距^2)/(鏡頭焦距^2-光圈號數*容許彌散圓直徑*對焦距)。

4.如權利要求1所述的實現淺景深效果的多攝像頭拍攝方法，其特征在于：步驟六中所述新的攝影中心的位置由軟件根據攝像頭的標定信息，自動取三個攝像頭攝影中心位置的平均值而得到，所述新的投影平面與三個攝像頭感光元件所在的平面共面。