[發(fā)明專利]一種基于可變視角的圖像生成方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201410652829.X
• 申請日: 2015-08-03
• 公開（公告）號: CN104504677A
• 公開（公告）日: 2015-07-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 沈峘;譚運生
• 申請（專利權(quán)）人: 南京泓眾電子科技有限公司
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00
• 代理公司: 南京蘇高專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32204
• 代理人: 張學(xué)彪

1.一種基于可變視角的圖像生成方法，其特征在于：包括以下步驟：

1)、安裝不同視角的攝像機(jī)C_i，其中，i＝1，2，…n；

2)、對步驟1)中的攝像機(jī)進(jìn)行標(biāo)定，并計算攝像機(jī)的畸變參數(shù)，其中，畸變參數(shù)包括徑向畸變系數(shù)和切向畸變系數(shù)；

3)、根據(jù)步驟2)得到的攝像機(jī)的畸變參數(shù)，分別對每臺攝像機(jī)拍攝的原始圖像進(jìn)行畸變矯正，得到畸變矯正后的圖像，其中，原始圖像坐標(biāo)和畸變矯正后的圖像坐標(biāo)的關(guān)系為：

x′=x(1+k1r2+k2r4)+2p1xy+p2(r2+2x2)y′=y(1+k1r2+k2r4)+2p2xy+p1(r2+2y2)]]>

其中，r²＝x²+y²；k₁，k₂，k₃為徑向畸變系數(shù)，p₁，p₂為切向畸變系數(shù)，(x′，y′)為原始圖像坐標(biāo)，(x，y)為矯正后的圖像坐標(biāo)；

4)、確定虛擬攝像機(jī)的視角以及在世界坐標(biāo)系中的位置；

5)、確定虛擬攝像機(jī)圖像的遍歷點在虛擬攝像機(jī)的圖像坐標(biāo)系下的坐標(biāo)(m，n)；

6)、根據(jù)虛擬攝像機(jī)的圖像坐標(biāo)系和世界坐標(biāo)系之間的坐標(biāo)變換關(guān)系，計算虛擬攝像機(jī)的像素點坐標(biāo)(m，n)對應(yīng)的世界坐標(biāo)系中的像素點坐標(biāo)(X，Y)，其中：

X=h2+Y22mtanβWY=hHcotγ+2ntanβH-2ycotγtanβ]]>

其中，X和Y分別表示虛擬攝像機(jī)的像素點在世界坐標(biāo)系中的橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)；m和n分別表示虛擬攝像機(jī)的像素點在虛擬攝像機(jī)的圖像坐標(biāo)系中的橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)；H和W分別表示虛擬攝像機(jī)圖像的長和寬；h表示虛擬攝像機(jī)的安裝高度；2α表示虛擬攝像機(jī)的水平視場角；2β表示虛擬攝像機(jī)的垂直視場角；γ表示虛擬攝像機(jī)的安裝俯仰角；

7)、根據(jù)攝像機(jī)的圖像坐標(biāo)系和世界坐標(biāo)系之間的坐標(biāo)變換關(guān)系，分別計算步驟6)得到的世界坐標(biāo)系中的像素點坐標(biāo)(X，Y)對應(yīng)的所有攝像機(jī)的圖像坐標(biāo)系中的坐標(biāo)(x_i，y_i)，其中；

xi=XWi2tanβihi2+Y2yi=Hi(Y-hitanγi)2tanβi(Ytanγi+hi)]]>

其中，X和Y分別表示虛擬攝像機(jī)的像素點在世界坐標(biāo)系中的橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)；x_i和y_i分別表示世界坐標(biāo)系中像素點(X，Y)在第i個攝像機(jī)的圖像坐標(biāo)系中的橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)；H_i和W_i分別表示第i個攝像機(jī)圖像的長和寬；h_i表示第i個攝像機(jī)的安裝高度；2α_i表示第i個攝像機(jī)的水平視場角；2β_i表示第i個攝像機(jī)的垂直視場角；γ_i表示第i個攝像機(jī)的安裝俯仰角；

8)、依次判斷坐標(biāo)(x_i，y_i)是否在第i個攝像機(jī)的圖像范圍內(nèi)，如果在，則將第i個攝像機(jī)的像素點(x_i，y_i)對應(yīng)的像素值賦予虛擬攝像機(jī)的像素點(m，n)；

9)、將虛擬攝像機(jī)的遍歷點的坐標(biāo)(m，n)修改為下一個像素點的坐標(biāo)；

10)、重復(fù)步驟6)-9)直到虛擬攝像機(jī)的圖像上所有的像素點均遍歷結(jié)束。