[發明專利]一種立體視頻采集系統

在審

• 申請號: 201811433387.4
• 申請日: 2018-11-28
• 公開（公告）號: CN109525830A
• 公開（公告）日: 2019-03-26
• 發明（設計）人: 邵航;張新;費回
• 申請（專利權）人: 浙江未來技術研究院（嘉興）
• 主分類號: H04N13/239
• 分類號: H04N13/239;H04N13/296;H04N13/128;H04N13/122
• 代理公司: 杭州天勤知識產權代理有限公司 33224
• 代理人: 曹兆霞

1.一種立體視頻采集系統，其特征在于，包括：

左視圖圖像傳感器，用于采集場景的左視圖圖像；右視圖圖像傳感器，用于采集場景的右視圖圖像；左視圖圖像傳感器和右視圖圖像傳感器的特征在于可通過控制指令實現選擇感光像面上的一定區域，只輸出區域內的畫面；

精密電動位移臺，與左視圖圖像傳感器和右視圖圖像傳感器連接，在移動控制命令的驅使下控制左視圖圖像傳感器和右視圖圖像傳感器的水平移動；

處理和控制器，根據顯示裝置參數確定顯示裝置的最佳融像視差范圍，根據采集的左視圖圖像和右視圖圖像計算獲得圖像視差圖后，根據確定的最佳融像視差范圍和圖像視差圖判斷是否需要調整左右視圖圖像，當需要調整時，計算視差調節偏移量，并根據該視差調節偏移量生成移動控制命令并發送至精密電動位移臺、左視圖圖像傳感器和右視圖圖像傳感器；當不需要調整時，直接輸出左右視圖圖像；

顯示裝置，用于接收處理和控制器輸出的左右視圖圖像并進行立體顯示。

2.如權利要求1所述的立體視頻采集系統，其特征在于，根據顯示裝置參數確定顯示裝置的最佳融像視差范圍包括：

立體視頻水平視差p滿足以下條件：

其中，η為人眼視銳度標準值，為2.907×10^-4rad，E_e為觀看者的雙眼瞳距，平均值為6.5cm，D為觀看者的瞳孔直徑，S為觀看距離，即觀看者到屏幕的距離；

若像素尺寸為P_w，根據p＝P_w×Δn，Δn為像素視差Δn，則公式(1)變為：

由此可得，最佳融像視差范圍為即當畫面正負視差值d_m的絕對值不超過時，立體視頻達到最佳顯示效果。

3.如權利要求1所述的立體視頻采集系統，其特征在于，根據采集的左視圖圖像和右視圖圖像計算獲得圖像視差圖包括：

(a)將左視圖圖像和右視圖圖像轉化為灰度圖后，將左、右視圖圖像轉為全尺寸的左、右視圖圖像；

(b)在全尺寸的右視圖圖像I_R中以像素點I_R(u，v)為中心像素、尺寸為(2N+1)×(2N+1)的窗口沿水平方向，與全尺寸的左視圖圖像I_L中以像素點I_L(u，v+d)為中心像素、尺寸為(2N+1)×(2N+1)的窗口按照公式(3)進行立體匹配計算，

其中，SAD(·)是立體匹配算法，N表示自然數，i、j、d均表示移動的像素距離，d由1至disp_max變化，當d取值為d₀時，視差值取得最小，此時有：

SAD(u，v，d₀)＝min{SAD(u，v，d)，d＝1，2，...，disp_max} (4)

獲得的像素水平增量d₀為像素點(u，v)的水平像素差估計值；

(c)按照步驟(b)計算右視圖圖像中所有像素點的水平像素差估計值，根據所有像素點的水平像素差估計值構建圖像視差圖，根據圖像視差圖獲得場景的視差范圍為[l，r]，其中l為圖像中深度最小值，r為圖像中深度的最大值。

4.如權利要求3所述的立體視頻采集系統，其特征在于，根據確定的最佳融像視差范圍和圖像視差圖計算視差調節偏移量包括：

當l，r≤0，且-d_m/2≤l≤0時，此時視差d_m處于最佳融像視差范圍內，但是視差值整體為負值，3D顯示的觀察效果會表現為整體顯示內容處于屏幕上，為獲得更佳的顯示效果，確定移動距離為：

t₁＝|l|/2-|l-r|/4 (5)

此時，將左視圖圖像傳感器向右側移動距離t₁，右視圖圖像傳感器向左側移動距離t₁；

當l，r≤0，且l≤-d_m/2時，當前顯示畫面不處于最佳融像范圍以內，確定移動距離為：

t₂＝|l|/2-d_m/4 (6)

此時，將左視圖圖像傳感器向右側移動距離t₂，右視圖圖像傳感器向左側移動距離t₂。