[發(fā)明專利]影像的虛擬空間建立方法及系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011294053.0
• 申請(qǐng)日: 2020-11-18
• 公開（公告）號(hào): CN112465947A
• 公開（公告）日: 2021-03-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李剛
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 李剛
• 主分類號(hào): G06T17/00
• 分類號(hào): G06T17/00;G06K9/46
• 代理公司: 四平國(guó)泰知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 22213
• 代理人: 蔡曉玲

1.一種影像的虛擬空間建立方法，其特征在于讓拍攝裝置的鏡頭軸線與實(shí)景中已知垂直間距的標(biāo)志直線平行，對(duì)實(shí)景及平行標(biāo)志線進(jìn)行拍攝，所述平行標(biāo)志線為拍攝實(shí)景中的實(shí)際平行標(biāo)志線或?yàn)榕臄z裝置附配或附帶的激光頭向?qū)嵕爸型渡涞募す馄叫袠?biāo)志線；或者拍攝裝置設(shè)置鏡頭軸線平行并已知間距的主副鏡頭，主副鏡頭同時(shí)對(duì)實(shí)景進(jìn)行拍攝，對(duì)副鏡頭拍攝的副影像里的鏡頭軸線所在中心線或中心線參照物進(jìn)行識(shí)別標(biāo)記，在主鏡頭拍攝的主影像中依據(jù)所述識(shí)別標(biāo)記標(biāo)出副鏡頭軸線所在傾斜中心線，以主鏡頭拍攝的主影像中標(biāo)出的副鏡頭軸線所在傾斜中心線作為被拍攝實(shí)景里的平行標(biāo)志線；

以影像中平行標(biāo)志線與鏡頭軸線所在影像中心線在任何距離處代表的實(shí)際垂直間距都是已知固定垂直間距為基準(zhǔn)，將平面影像里近大遠(yuǎn)小的景物以實(shí)景恢復(fù)方式建立在三維虛擬空間里。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述影像的虛擬空間建立方法，其特征在于讓拍攝裝置的鏡頭位于已知間距的兩條平行標(biāo)志線中間，并使鏡頭軸線平行于兩條平行標(biāo)志線，拍攝附自近端至遠(yuǎn)端縱向平行伸展的所述兩條平行標(biāo)志線的實(shí)景影像；或者讓拍攝裝置的兩個(gè)左右平行鏡頭分別和共同拍攝同一實(shí)景的左右和中間影像，對(duì)左右平行鏡頭分別拍攝的左右影像里的鏡頭軸線所在中心線或中心線參照物進(jìn)行識(shí)別標(biāo)記，在共同拍攝的中間影像中依據(jù)所述識(shí)別標(biāo)記分別標(biāo)出左右平行鏡頭軸線所在傾斜中心線，以共同拍攝的中間影像中標(biāo)出的左右平行鏡頭軸線所在傾斜中心線作為被拍攝實(shí)景里的兩條平行標(biāo)志線；

以影像中兩條平行標(biāo)志線在任何距離處代表的實(shí)際間距都是已知間距為基準(zhǔn)，將平面影像里近大遠(yuǎn)小的景物以實(shí)景恢復(fù)方式建立在三維虛擬空間里。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述影像的虛擬空間建立方法，其特征在于縱向長(zhǎng)度的實(shí)景恢復(fù)是在影像中兩條平行標(biāo)志線近端橫向間距的實(shí)景距離已知，以及在影像中兩條平行標(biāo)志線近端橫線一端到遠(yuǎn)端橫線中點(diǎn)的夾角與實(shí)景夾角相同，并且可測(cè)的基礎(chǔ)上，利用幾何計(jì)算得出近端到遠(yuǎn)端的實(shí)際縱向進(jìn)深長(zhǎng)度，并以此長(zhǎng)度影像里景物縱向進(jìn)深長(zhǎng)度以實(shí)景恢復(fù)方式建立在虛擬空間里。

4.根據(jù)權(quán)利要求2-3任一所述影像的虛擬空間建立方法，其特征在于每個(gè)畫面都有一條中心線，且與所拍實(shí)際路面與攝像頭中心線重合；每個(gè)畫面都有個(gè)中心點(diǎn)，就叫畫心，同樣在中心線為底邊和高度數(shù)據(jù)構(gòu)成的平面里；且攝像機(jī)鏡頭中心線平行于地面時(shí)，理論上A垂線高度是等于B垂線的高度；上下左右四面遠(yuǎn)端都在以R角向畫心傾斜，同個(gè)靜止影像里角度不變；

實(shí)景恢復(fù)是先確定一個(gè)相對(duì)的，適應(yīng)影像視覺(jué)的虛擬地面平面數(shù)據(jù)，遵循確認(rèn)中心線，及圖片上的近端線的一段線段的實(shí)際尺寸和圖畫尺寸的換算，等距尺寸遠(yuǎn)小近大，R傾斜角延伸遠(yuǎn)方；這個(gè)平面在向上水淹沒(méi)式的整體抬升，或反向水平面下降，同一個(gè)水平高的的像素就是相等的高度，還有相距多少，面積多少；各個(gè)像素的三維數(shù)據(jù)就出來(lái)了。

5.根據(jù)權(quán)利要求2-3任一所述影像的虛擬空間建立方法，其特征在于所述兩條平行標(biāo)志線是影像實(shí)景中固有的已知間距的兩條實(shí)體平行標(biāo)志線；或者是所述拍攝裝置上在鏡頭垂線兩側(cè)對(duì)稱分布的兩個(gè)激光頭或所述拍攝裝置附配的在拍攝時(shí)鏡頭垂線兩側(cè)地面對(duì)稱分布的兩個(gè)激光頭射出的與鏡頭軸線平行的兩條激光線在影像實(shí)景中照射形成的已知間距的兩條激光平行標(biāo)志線。

6.用于實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1所述影像的虛擬空間建立方法的系統(tǒng)，其特征在于包括單鏡頭拍攝裝置或附與鏡頭軸線平行激光頭軸線并已知軸線垂直間距的拍攝裝置，拍攝裝置的鏡頭軸線與實(shí)景中已知垂直間距的標(biāo)志直線平行，對(duì)實(shí)景及平行標(biāo)志線進(jìn)行拍攝，所述平行標(biāo)志線為拍攝實(shí)景中的實(shí)際平行標(biāo)志線或?yàn)榕臄z裝置附配或附帶的激光頭向?qū)嵕爸型渡涞募す馄叫袠?biāo)志線；或者包括拍攝裝置設(shè)置鏡頭軸線平行并已知間距的主副鏡頭，主副鏡頭同時(shí)對(duì)實(shí)景進(jìn)行拍攝，對(duì)副鏡頭拍攝的副影像里的鏡頭軸線所在中心線或中心線參照物進(jìn)行識(shí)別標(biāo)記，在主鏡頭拍攝的主影像中依據(jù)所述識(shí)別標(biāo)記標(biāo)出副鏡頭軸線所在傾斜中心線，以主鏡頭拍攝的主影像中標(biāo)出的副鏡頭軸線所在傾斜中心線作為被拍攝實(shí)景里的平行標(biāo)志線；

以影像中平行標(biāo)志線與鏡頭軸線所在影像中心線在任何距離處代表的實(shí)際垂直間距都是已知固定垂直間距為基準(zhǔn)，將平面影像里近大遠(yuǎn)小的景物以實(shí)景恢復(fù)方式建立在三維虛擬空間里。