[發(fā)明專利]一種集成成像超大三維場(chǎng)景拍攝圖像校正方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710240040.7
• 申請(qǐng)日: 2017-04-13
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107016707B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-09-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王瓊?cè)A;熊召龍;邢妍;鄧歡;李大海
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 四川大學(xué)
• 主分類號(hào): G06T7/80
• 分類號(hào): G06T7/80
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

本發(fā)明提出一種集成成像超大三維場(chǎng)景拍攝圖像校正方法，該方法通過(guò)視差圖像校正拓展系數(shù)序列計(jì)算和視差圖像序列校正合成兩個(gè)過(guò)程，結(jié)合集成成像拍攝理論，利用亞像素精度角點(diǎn)檢測(cè)技術(shù)，計(jì)算攝像機(jī)陣列拍攝視差圖像的最大校正拓展系數(shù)，獲取視差圖像對(duì)應(yīng)的單應(yīng)性變換矩陣，對(duì)攝像機(jī)陣列拍攝圖像進(jìn)行校正。將校正后的視差圖像，合成微圖像陣列，用于集成成像三維顯示。該方法同時(shí)具備高精度、可調(diào)節(jié)和適用范圍廣的優(yōu)點(diǎn)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)超大三維場(chǎng)景集成成像攝像機(jī)陣列拍攝圖像的校正。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及三維信息拍攝技術(shù)，特別涉及一種集成成像超大三維場(chǎng)景拍攝圖像校正方法。

背景技術(shù)

集成成像技術(shù)包括拍攝和顯示兩部分：拍攝時(shí)，利用虛擬攝像機(jī)陣列或真實(shí)攝像機(jī)陣列對(duì)三維場(chǎng)景不同角度的三維信息進(jìn)行獲取；顯示時(shí)，將拍攝得到的三維信息經(jīng)過(guò)對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)換，生成微圖像陣列，在集成成像顯示空間重建拍攝的三維場(chǎng)景。在集成成像攝像機(jī)陣列拍攝中，攝像機(jī)數(shù)目巨大，且不同攝像機(jī)之間的相對(duì)空間位置和光軸方向都難以做到物理上的精確對(duì)齊。在傳統(tǒng)集成成像攝像機(jī)陣列拍攝中，需要利用標(biāo)定板對(duì)攝像機(jī)陣列拍攝圖像進(jìn)行校正，以克服不同攝像機(jī)的位姿差異帶來(lái)的拍攝錯(cuò)誤。但是，傳統(tǒng)的集成成像攝像機(jī)陣列拍攝圖像校正方法受限于標(biāo)定板的尺寸大小，無(wú)法拍攝較大和超大的三維場(chǎng)景，嚴(yán)重限制了集成成像攝像機(jī)陣列拍攝的適用范圍和實(shí)用性，進(jìn)而制約了集成成像三維顯示的數(shù)據(jù)來(lái)源。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明旨在實(shí)現(xiàn)一種可針對(duì)超大三維場(chǎng)景的集成成像攝像機(jī)陣列拍攝圖像校正方法，該方法同時(shí)具備高精度、可調(diào)節(jié)和適用范圍廣的優(yōu)點(diǎn)。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提出一種集成成像超大三維場(chǎng)景拍攝圖像校正方法，該方法結(jié)合集成成像拍攝理論，利用亞像素精度角點(diǎn)檢測(cè)技術(shù)，計(jì)算攝像機(jī)陣列拍攝視差圖像的最大校正拓展系數(shù)，獲取視差圖像對(duì)應(yīng)的單應(yīng)性變換矩陣，對(duì)攝像機(jī)陣列拍攝圖像進(jìn)行校正。將校正后的視差圖像，合成微圖像陣列，用于集成成像三維顯示。該方法包括視差圖像校正拓展系數(shù)序列計(jì)算和視差圖像序列校正合成兩個(gè)過(guò)程。

本發(fā)明所提方法可以由攝像機(jī)陣列、棋盤(pán)格標(biāo)定板和用于拍攝的超大三維場(chǎng)景實(shí)現(xiàn)，如附圖1所示，在本發(fā)明中，利用棋盤(pán)格標(biāo)定板對(duì)攝像機(jī)陣列拍攝圖像進(jìn)行校正，超大三維場(chǎng)景置于攝像機(jī)陣列的拍攝范圍內(nèi)，且拍攝范圍遠(yuǎn)大于棋盤(pán)格標(biāo)定板的尺寸。

本發(fā)明利用攝像機(jī)陣列拍攝固定的棋盤(pán)格標(biāo)定板，獲取棋盤(pán)格標(biāo)定板角點(diǎn)亞像素精度的像素坐標(biāo)，計(jì)算每個(gè)攝像機(jī)拍攝視差圖像對(duì)應(yīng)的校正拓展系數(shù)；基于單應(yīng)性變換理論，計(jì)算視差圖像對(duì)應(yīng)的單應(yīng)性變換矩陣；結(jié)合集成成像顯示原理，將校正的視差圖序列合成微圖像陣列，用于集成成像三維顯示。本發(fā)明所提方法的流程如附圖2所示。