[發明專利]一種3D立體成像的方法

在審

• 申請號: 201610771636.5
• 申請日: 2016-08-30
• 公開（公告）號: CN108307179A
• 公開（公告）日: 2018-07-20
• 發明（設計）人: 姜漢龍
• 申請（專利權）人: 姜漢龍
• 主分類號: H04N13/261
• 分類號: H04N13/261;H04N13/239
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 王濤

本發明提供一種3D立體成像的方法，包括：分別獲取主攝像頭拍攝的第一圖像，以及副攝像頭拍攝的第二圖像，并進行灰度處理，生成第一灰度圖像及第二灰度圖像，其中，主攝像頭與副攝像頭為不同型號；將第一灰度圖像及第二灰度圖像轉換為同一坐標系下，具有相同焦距及分辨率的第三灰度圖像及第四灰度圖像；對第三灰度圖像及第四灰度圖像進行立體匹配，獲取第三灰度圖像及第四灰度圖像中相對應的像素點的視差值，并根據視差值計算第三灰度圖像中各像素點的深度值；根據深度值對第一圖像進行2D至3D轉換，生成3D立體圖像。

技術領域

本發明是關于3D成像技術，具體地，是關于一種3D立體成像的方法。

背景技術

現有的2D轉3D的立體成像方法，主要包含兩種方法。其中一種是采集單個攝像頭(主攝像頭)的彩色圖像，為彩色圖像的每個像素點賦予深度值，然后形成虛擬視點并進行空洞填補等處理，形成立體圖像。由于深度值是利用先驗知識和圖像中隱含的深度線索(陰影、遮擋關系等)，采用經驗估計的方式取得的，所生成的立體圖像存在較大的誤差甚至違反圖像場景空間關系的錯誤，效果較差。

另一種方法，則需要使用兩個同型號的攝像頭，通過兩個攝像頭采集的色彩圖像進行2D圖像到3D圖像的轉換。但這種方法對攝像設備要求較高，需要相同型號的攝像設備，因此此種方法不夠普及，具有很大局限性。

發明內容

本發明實施例的主要目的在于提供一種3D立體成像的方法，以實現結合異型攝像頭生成3D立體圖像。

為了實現上述目的，本發明實施例提供一種3D立體成像的方法，所述的方法包括：步驟a：分別獲取主攝像頭拍攝的第一圖像，以及副攝像頭拍攝的第二圖像，并進行灰度處理，生成第一灰度圖像及第二灰度圖像，其中，所述主攝像頭與所述副攝像頭為不同型號；步驟b：將所述第一灰度圖像及第二灰度圖像轉換為同一坐標系下，具有相同焦距及分辨率的第三灰度圖像及第四灰度圖像；步驟c：對所述第三灰度圖像及第四灰度圖像進行立體匹配，獲取所述第三灰度圖像及第四灰度圖像中相對應的像素點的視差值，并根據所述視差值計算所述第三灰度圖像中各像素點的深度值；步驟d：根據所述深度值對所述第一圖像進行2D至3D轉換，生成3D立體圖像。

在一實施例中，將所述第一灰度圖像及第二灰度圖像轉換為同一坐標系下，具有相同焦距及分辨率的第三灰度圖像及第四灰度圖像，具體包括：對所述第一灰度圖像及第二灰度圖像進行歸一化重投影處理，使所述第一灰度圖像及第二灰度圖像具有相同的焦距，并轉換至所述同一坐標系下；采用近鄰取樣插值法或二次線性插值法將所述同一坐標系中的第一灰度圖像及第二灰度圖像轉換為具有相同分辨率的所述第三灰度圖像及第四灰度圖像。

在一實施例中，通過以下公式對所述第一灰度圖像進行歸一化重投影處理：其中，為主攝像頭內參數矩陣的逆矩陣，為主攝像頭焦距x分量，該焦距為馬達固定在某個距離下的測定值；f為主攝像頭的焦距，dx是數字圖像系統每個像素的x方向大小；為主攝像頭焦距y分量，該焦距為馬達固定在某個距離下的測定值；u_0l為主攝像頭主點x分量，該焦距為馬達固定在特定距離下的測定值；v_0l為主攝像頭主點y分量，該焦距為馬達固定在特定距離下的測定值；(u_l,v_l)為所述第一灰度圖像所對應的像素坐標系的坐標；(p_l,q_l)為變換后的坐標。

在一實施例中，通過以下公式對所述第二灰度圖像進行歸一化重投影處理：其中，為主攝像頭內參數矩陣的逆矩陣，a_xr為副攝像頭焦距x分量，該焦距為馬達固定在某一距離下的測定值；a_yr為副攝像頭焦距y分量，該焦距為馬達固定在某一距離下的測定值；u_0r為副攝像頭主點x分量，該焦距為馬達固定在某一距離下的測定值；v_0r為副攝像頭主點y分量，該焦距為馬達固定在某一距離下的測定值；(p_r,q_r)為變換后的坐標。