[發明專利]基于光路采集的移動裸眼三維虛擬現實的方法和系統

有效

• 申請號: 201611202874.0
• 申請日: 2016-12-23
• 公開（公告）號: CN106878698B
• 公開（公告）日: 2019-05-24
• 發明（設計）人: 馬魁;裴仁靜;耿征;張梅
• 申請（專利權）人: 中國科學院自動化研究所
• 主分類號: H04N13/261
• 分類號: H04N13/261;H04N13/275;H04N13/302
• 代理公司: 北京瀚仁知識產權代理事務所(普通合伙) 11482
• 代理人: 李飛;吳曉芬

本發明涉及本發明實施例提出一種基于光路采集的移動裸眼三維虛擬現實的方法和系統。其中，該方法可以包括：采集圖像；根據采集到的圖像獲得兩視點合成圖索引圖；根據加速度的位置信息和角速度的旋轉信息，獲得兩視點圖；基于圖像的兩視點合成圖索引圖，對兩視點圖渲染出合成圖，得到三維虛擬現實顯示圖像。優選地，獲得兩視點圖步驟具體可以包括：確定圖像上子像素亮度影響權重，然后利用帶有包圍盒的最小二乘方法，確定兩視點的合成圖索引圖；根據加速度的位置信息和角速度的旋轉信息，調整所獲取的圖像的方位，獲得兩視點圖。本發明實施例通過采用上述技術方案，解決了如何實現高質量的裸眼三維虛擬現實顯示的技術問題。

技術領域

本發明涉及三維顯示方法，尤其涉及一種基于光路采集的移動裸眼三維虛擬現實的方法和系統。

背景技術

目前，虛擬現實在全球掀起了浪潮，而三維虛擬現實則是一個較新的發展方向。虛擬現實技術是集合了跟蹤系統、觸覺系統、圖像生成與顯示系統和可視化顯示設備的一個綜合成果，但在實用商業化的路中仍存在很多有待解決的問題。虛擬現實大多是通過穿戴式設備頭盔來集成相關技術，但是頭帶大小無法調節、頭盔過重、長時間佩戴時設備的透氣、散熱性差，這些因素都會使得觀看者的舒適體驗度下降；由于虛擬現實的設備需要與電腦相連，進行信號傳輸，其常常是連接一根很長的線纜作為通訊保障。在觀看者移動的情況下，注意力一直在顯示設備上而忽略了腳下的線纜就存在被絆倒的危險；相對而言，性能中等偏上的虛擬現實設備，其價格也普遍偏高。作為一款娛樂工具，目前其顯示資源十分有限，但售價超出普通大眾的承受能力。三維虛擬現實相對于傳統的虛擬現實，更加貼近人類實際感知，能夠直觀的給觀看者帶來深度效果。在國內外眾多三維顯示技術中，全息技術是通過干涉和衍射的光學現象真實的記錄并還原出真實物體圖像的記錄和還原技術，但目前的全息影像裝置采用激光進行影像采集與顯示，設備造價極其昂貴。集成成像三維顯示技術在圖像視點串擾、視點數目等多方面存在問題。裸眼體視三維顯示具有可觀的商業前景，目前已經走出實驗室階段的體視三維顯示裝置，大多結構復雜、笨重并且需要多種材料設備和自行設計的控制裝置，并不適合應用在移動性較強的虛擬現實技術中。

移動終端由于其便攜性和普及性，在三維虛擬現實技術中占據了先天性的優勢。微透鏡陣列裸眼三維顯示技術基于覆蓋在二維平面屏幕上的微透鏡陣列，其實現相對簡單，并且其三維圖像重建的質量足以用于許多消費電子設備。用于顯示技術的現有渲染方法，例如飛利浦的模算術或光線反投影方法，需要依賴于設備測量的精確校正標定以產生高質量三維顯示效果。

有鑒于此，特提出本發明。

發明內容

為了解決現有技術中的上述問題，即為了解決如何實現高質量的裸眼三維虛擬現實顯示的技術問題而提出一種基于光路采集的移動裸眼三維虛擬現實的方法。此外，還提供一種基于光路采集的移動裸眼三維虛擬現實的系統。

為了實現上述目的，根據本發明的一個方面，提供以下技術方案：

一種基于光路采集的移動裸眼三維虛擬現實的方法，該方法包括：

采集圖像；

根據采集到的圖像獲得兩視點合成圖索引圖；

根據加速度的位置信息和角速度的旋轉信息，獲得兩視點圖；

基于圖像的兩視點合成圖索引圖，對兩視點圖渲染出合成圖，得到三維虛擬現實顯示圖像。

進一步地，所述基于采集到的所述圖像獲得兩視點合成圖索引圖具體包括：

確定圖像上子像素亮度影響權重；

基于圖像上子像素亮度影響權重，利用帶有包圍盒的最小二乘方法，確定兩視點的合成圖索引圖。

進一步地，確定圖像上子像素亮度影響權重具體可以包括：

根據下式確定圖像上子像素亮度影響權重：