[發明專利]一種基于移動設備的光場采集方法

有效

• 申請號: 201910022833.0
• 申請日: 2019-01-10
• 公開（公告）號: CN109741404B
• 公開（公告）日: 2020-11-17
• 發明（設計）人: 沈方陽;儲備;涂子豪;雷雨;賈夢
• 申請（專利權）人: 奧本未來（北京）科技有限責任公司
• 主分類號: G06T7/80
• 分類號: G06T7/80;G06T17/00
• 代理公司: 北京德崇智捷知識產權代理有限公司 11467
• 代理人: 王金雙

一種基于移動設備的光場采集方法，包括以下步驟：1）估計相機三維位置與三維姿態；2）識別、存儲、繪制場景的主要平面；3）指定采集目標的大小與中心位置；4）自動計算視點覆蓋范圍，進行自適應采樣；5）實時可視化繪制已采集的所述視點覆蓋范圍，引導提示采集覆蓋期望區域。本發明的一種基于移動設備的光場采集方法，不依賴于特殊的采集設備、裝置，使用手機內置攝像頭和計算單元實時估計相機姿態，進行自適應的非規則光場采樣，并通過屏幕提供實時的覆蓋范圍反饋提示信息，引導用戶高效完成光場采集過程。

技術領域

本發明涉及光場采集技術領域，尤其涉及一種基于移動設備的光場采集方法。

背景技術

當前光場采集裝置和方法主要有：1)相機陣列，如平面相機陣列、球形相機陣列等，一般使用按照一定方式排布的十幾個到上百個不等數量的相機，從不同位置同時采集場景的照片或視頻；2)微鏡頭陣列，如微透鏡掩膜等，通過在傳感器前加入特殊微透鏡陣列，構造特殊相機，采集場景一定范圍的光場圖像或視頻；3)機械臂掛載相機，如二自由度旋轉臂、四自由度機械臂等，使用機械裝置使相機按照預設軌跡運動，采集場景不同角度的圖像；4)移動單個相機，從多個位置拍攝物體或場景圖像。

現有采集方法中，基于相機陣列或機械臂的方法依賴于大型采集裝置，成本高昂，且移動、安裝、調試困難，缺乏便攜性，限制了其應用場景?；谖㈢R頭陣列的方法，也依賴于特殊的光場相機，成本較高，并且采集得到的光場可視角度較小，適用于進行后期對圖像進行變焦和改變景深的操作，但不適用于對物體進行三維重建?；谝苿訂蝹€相機的方法，需要使用特殊的標識圖案輔助進行相機定位，破壞了場景的完整性，且需要用戶在采集過程中手動選擇拍照位置、采樣密度等，采集難度較大，對用戶經驗要求高。

發明內容

為了解決現有技術存在的不足，本發明提供一種基于移動設備的光場采集方法，不依賴于特殊的采集設備、裝置，使用手機內置攝像頭和計算單元實時估計相機姿態，進行自適應的非規則光場采樣，并通過屏幕提供實時的覆蓋范圍反饋提示信息，引導用戶高效完成光場采集過程。

為了達到上述目的，本發明提供的基于移動設備的光場采集方法，包括以下步驟：

1）估計相機三維位置與三維姿態；

2）識別、存儲、繪制場景的主要平面；

3）指定采集目標的大小與中心位置；

4）自動計算視點覆蓋范圍，進行自適應采樣；

5）實時可視化繪制已采集的所述視點覆蓋范圍，引導提示采集覆蓋期望區域。

進一步地，所述步驟1）進一步包括：

獲取所述相機內參，對所述相機內參進行標定；

從所述移動備程序接口獲取估計所述相機三維位置與三維姿態。

進一步地，所述步驟2）進一步包括：

計算場景中稀疏特征點的三維位置，進行魯棒的平面估計與平面提取；

篩選出大于設定閾值的所述提取平面，以所述相機內參為虛擬相機內參，所述相機三維姿態為虛擬相機外參，將所述平面繪制在屏幕上，疊加到視頻流圖像上。

進一步地，所述平面內部繪制為半透明顏色，所述屏幕邊界繪制為區別于所述內部的不透明顏色。

進一步地，所述步驟3）進一步包括：

點擊所述屏幕并指定采集目標初始位置，計算出點擊位置在離攝像頭最近的主要平面上的三維交點，并設置所述最近平面為當前平面；

在所述屏幕上繪制均分三角網格三維半球，根據攝像頭到所述三維交點距離設置初始半徑。