[發明專利]一種集成成像超大三維場景拍攝圖像校正方法有效

申請號：	201710240040.7	申請日：	2017-04-13
公開（公告）號：	CN107016707B	公開（公告）日：	2019-09-03
發明（設計）人：	王瓊華;熊召龍;邢妍;鄧歡;李大海	申請（專利權）人：	四川大學
主分類號：	G06T7/80	分類號：	G06T7/80
代理公司：	暫無信息	代理人：	暫無信息
地址：	610065 四川***	國省代碼：	四川;51
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摘要：
搜索關鍵詞：	一種集成成像超大三維場景拍攝圖像校正方法
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【權利要求書】：

1.一種集成成像超大三維場景拍攝圖像校正方法，其特征在于，該方法包括視差圖像校正拓展系數序列計算和視差圖像序列校正合成兩個過程；所述視差圖像校正拓展系數序列計算過程，首先，進行攝像機陣列位姿調整，將角點數目為J×K的棋盤格標定板固定于被測場景中心位置，且保證棋盤格所處空間平面與攝像機陣列所處平面平行，攝像機陣列中，攝像機數目為M×N，手動調整其中每一個攝像機的位姿，使攝像機拍攝得到的視差圖像的中心像素坐標與棋盤格標定板中心點Q₀重合；然后，利用攝像機陣列拍攝視差圖像序列，獲取數目為M×N的視差圖像序列，在M×N視差圖像序列中，確定棋盤格標定板角點像素坐標P_m,n(x,y)_j,k，其中，m和n分別表示第m列、第n行攝像機拍攝的視差圖像，m∈{1,2,3,…,M}，n∈{1,2,3,…,N}，j和k分別表示視差圖像棋盤格標定板中第j列、第k行角點，j∈{1,2,3,…,J}，k∈{1,2,3,…,K}，根據棋盤格標定板角點像素坐標P_m,n(x,y)_j,k，第m列、第n行視差圖像中棋盤格標定板的中心點Q₀對應的像素坐標Q_m,n(x,y)表示為Q_m,n(x,y)＝(Q_x,Q_y)，其中，(A_x,A_y)、(B_x,B_y)、(C_x,C_y)和(D_x,D_y)分別是棋盤格標定板角點A(x,y)、B(x,y)、C(x,y)和D(x,y)四點對應的像素坐標，且分別滿足A(x,y)＝(A_x,A_y)＝P_m,n(x,y)_1,1，B(x,y)＝(B_x,B_y)＝P_m,n(x,y)_J,1，C(x,y)＝(C_x,C_y)＝P_m,n(x,y)_J,K，D(x,y)＝(D_x,D_y)＝P_m,n(x,y)_1,K，根據視差圖像棋盤格標定板中心點像素坐標Q_m,n(x,y)和棋盤格標定板角點A(x,y)、B(x,y)、C(x,y)和D(x,y)，可以確定直線AC和直線BD，直線AC與視差圖像邊緣相交于點A'(x,y)和C'(x,y)，直線BD與視差圖像邊緣相交于點B'(x,y)和D'(x,y)，其中A'(x,y)＝(A'_x,A'_y)，B'(x,y)＝(B'_x,B'_y)，C'(x,y)＝(C'_x,C'_y)，D'(x,y)＝(D'_x,D'_y)；最后，計算第m列、第n行視差圖像中棋盤格標定板角點A(x,y)、B(x,y)、C(x,y)和D(x,y)對應的拓展系數E_A(m,n)、E_B(m,n)、E_C(m,n)和E_D(m,n)分別滿足利用相同的拓展系數計算方法，得到M×N的視差圖像序列對應的校正拓展系數序列E_M×N，E_M×N＝{E_A(m,n),E_B(m,n),E_C(m,n),E_D(m,n)}，其中，m∈{1,2,3,…,M}，n∈{1,2,3,…,N}；所述視差圖像序列校正合成過程，首先，計算視差圖像最大校正拓展系數E_max，E_max為視差圖像校正拓展系數序列E_M×N中的最小值，E_max＝min{E_M×N}，其中，min{*}為計算集合*的最小值，根據視差圖像最大校正拓展系數，計算每幅視差圖像最大拓展坐標A_max(x,y)、B_max(x,y)、C_max(x,y)和D_max(x,y)，A_max(x,y)＝(E_max(A_x-Q_x)+Q_x,E_max(A_y-Q_y)+Q_y)，B_max(x,y)＝(E_max(B_x-Q_x)+Q_x,E_max(B_y-Q_y)+Q_y)，C_max(x,y)＝(E_max(C_x-Q_x)+Q_x,E_max(C_y-Q_y)+Q_y)，D_max(x,y)＝(E_max(D_x-Q_x)+Q_x,E_max(D_y-Q_y)+Q_y)；然后，根據集成成像三維顯示參數，結合每幅視差圖像最大拓展坐標A_max(x,y)、B_max(x,y)、C_max(x,y)和D_max(x,y)，計算得到M×N幅視差圖像對應的單應性變換矩陣利用攝像機拍攝超大三維場景，第m列、第n行攝像機拍攝得到視差圖像為I_m,n(x,y)，利用對應的單應性變換矩陣H_m,_n，計算得到對應的校正圖像I'_m,n(x',y')，I'_m,n(x',y')與I_m,n(x,y)滿足I′_m,n(x′,y′)＝I_m,n(x,y)，其中最后，將得到的校正圖像I'_m,n(x',y')合成微圖像陣列，微圖像陣列輸入集成成像三維顯示器，得到集成成像三維顯示效果。