[發(fā)明專利]一種影片視角調(diào)節(jié)方法及系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110519293.4
• 申請日: 2021-05-12
• 公開（公告）號: CN113259642B
• 公開（公告）日: 2023-05-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 朱榮;范文豪;胡正林
• 申請（專利權(quán)）人: 華強方特（深圳）科技有限公司
• 主分類號: H04N9/31
• 分類號: H04N9/31;H04N23/698;H04N23/69;G06T7/80;G06T3/00;G03B21/56
• 代理公司: 深圳市精英專利事務(wù)所 44242
• 代理人: 劉貽盛

1.一種影片視角調(diào)節(jié)方法，其特征在于，所述影片視角調(diào)節(jié)方法包括：

S1、構(gòu)建屏幕的三維空間坐標系，并在屏幕上設(shè)置標記點，根據(jù)所述標記點的三維坐標獲取用于拍攝屏幕中圖像的已標定內(nèi)參相機的外參；

S2、向屏幕投射具有特征點的投影圖，拍攝并識別投影圖中特征點的二維坐標，且根據(jù)所述特征點的二維坐標、相機的內(nèi)參和外參以及屏幕模型獲取特征點在相機坐標系下的三維坐標；

S3、根據(jù)相機的虛擬成像模型和實時獲取的觀察視角，將所有特征點的三維坐標轉(zhuǎn)換為該觀察視角下的二維紋理坐標；

S4、對待投影影片進行解碼以獲得圖片，且根據(jù)二維紋理坐標實時渲染校正圖片，并壓縮成影片以實時播放。

2.如權(quán)利要求1所述的影片視角調(diào)節(jié)方法，其特征在于，所述步驟S2中，根據(jù)所述特征點的二維坐標、相機的內(nèi)參和外參以及屏幕模型獲取特征點在相機坐標系下的三維坐標，具體包括：

根據(jù)投影儀的投影圖以及相機拍攝的特征點獲得投影儀坐標系與相機坐標系間的對應(yīng)關(guān)系；

導(dǎo)入并解析屏幕模型以獲得所有頂點三維坐標，并使用標定相機的內(nèi)外參數(shù)，根據(jù)相機成像模型以及所述對應(yīng)關(guān)系計算頂點對應(yīng)的二維像素坐標；

根據(jù)相機拍攝的特征點的二維坐標，比對頂點對應(yīng)的二維像素坐標，以查找與特征點的二維坐標相鄰的四個頂點的二維像素坐標，采用面積插值算法以及四個頂點的三維坐標計算獲得特征點的三維坐標。

3.如權(quán)利要求1所述的影片視角調(diào)節(jié)方法，其特征在于，所述步驟S3中，根據(jù)相機的虛擬成像模型和實時獲取的觀察視角，將所有特征點的三維坐標轉(zhuǎn)換為該觀察視角下的二維紋理坐標，具體包括：

若相機的虛擬成像模型為小孔成像模型，獲取相機的分辨率(Resolution_X,Resolution_Y)、銀幕寬度SW、觀察點到銀幕的距離Dis以及傳感器單位尺寸(sx,?sy)，并根據(jù)所述分辨率、銀幕寬度、觀察點到銀幕的距離以及傳感器單位尺寸計算獲得相機內(nèi)參cx、cy、fx以及fy；

獲取觀察視角在三維屏幕空間的向量，根據(jù)向量和最佳視角的向量計算獲得相機旋轉(zhuǎn)矩陣R以及平移向量T；

根據(jù)相機旋轉(zhuǎn)矩陣R、平移向量T、特征點的三維坐標（X，Y，Z）以及公式計算獲得二維紋理坐標（U，V）；其中，相機旋轉(zhuǎn)矩陣，平移向量。

4.如權(quán)利要求1所述的影片視角調(diào)節(jié)方法，其特征在于，所述根據(jù)相機的虛擬成像模型和實時獲取的觀察視角，將所有特征點的三維坐標轉(zhuǎn)換為該觀察視角下的二維紋理坐標，具體包括：

若相機的虛擬成像模型為魚眼成像模型，獲取相機的分辨率(Resolution_X,Resolution_Y)、銀幕寬度SW、觀察點到銀幕的距離Dis以及傳感器單位尺寸(sx,?sy)，并根據(jù)所述分辨率、銀幕寬度、觀察點到銀幕的距離以及傳感器單位尺寸計算獲得相機內(nèi)參cx、cy、fx以及fy；

獲取觀察視角在三維屏幕空間的向量，根據(jù)向量和最佳視角的向量算獲得相機旋轉(zhuǎn)矩陣R以及平移向量T；

根據(jù)相機旋轉(zhuǎn)矩陣R、平移向量T、特征點的三維坐標（X，Y，Z）以及公

式及?計算獲得二維紋理坐標（U，V）；其中，相機旋轉(zhuǎn)矩陣，平移向量。

5.如權(quán)利要求3或4所述的影片視角調(diào)節(jié)方法，其特征在于，所述根據(jù)所述分辨率、銀幕寬度、觀察點到銀幕的距離以及傳感器單位尺寸計算獲得相機內(nèi)參cx、cy、fx以及fy，具體包括：

根據(jù)公式F=?Dis*W/SW計算獲得焦距F；其中，W為成像寬度；

再根據(jù)公式fx=F/dx，fy=F/dy計算獲得相機內(nèi)參fx和fy；其中，dx和dy由公式dx=?sx/Resolution_X，dy=?sy/?Resolution_Y計算獲得；

并根據(jù)公式cx=?Resolution_X/2.0，cy=?Resolution_Y/2.0計算獲得相機內(nèi)參cx和cy。