[發(fā)明專利]一種多屏拼接的集成成像3D圖像配準(zhǔn)方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110694281.5
• 申請日: 2021-06-22
• 公開（公告）號: CN113298701B
• 公開（公告）日: 2022-04-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王瓊?cè)A;張林博;崔宏宇;馬曉莉;鄭家琛;邢妍
• 申請（專利權(quán)）人: 北京航空航天大學(xué)
• 主分類號: G06T3/00
• 分類號: G06T3/00;G06T3/60;G06F3/14
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1.一種多屏拼接的集成成像3D圖像配準(zhǔn)方法，其特征在于，所述方法包括以下幾個步驟：

第一步，生成測試模型的整體圖像陣列：在中心深度平面上放置測試模型，搭建攝像機陣列對測試模型拍攝，獲取視差圖像陣列，最終合成整體圖像陣列，所述整體圖像陣列包含的像素數(shù)目為K×P；

第二步，劃分每塊顯示屏對應(yīng)的子圖像陣列：根據(jù)M×N塊顯示屏的拼接方式以及單塊顯示屏的分辨率I×J，將整體圖像陣列劃分為M×N幅子圖像陣列，每幅子圖像陣列包含的像素個數(shù)為I×J，與單塊顯示屏的分辨率相等；

第三步，計算中心點坐標(biāo)，獲取旋轉(zhuǎn)矩陣和平移矩陣：首先計算每幅子圖像陣列的中心點坐標(biāo)(x_center,y_center)_m,n，固定于集成成像3D顯示裝置正上方的攝像機對測試模型3D圖像進行拍攝，并將拍攝圖像傳輸至外接2D顯示屏上顯示，所述外接2D顯示屏上同時顯示有與再現(xiàn)理想模型3D圖像等大的預(yù)置半透明測試模型圖像，對比拍攝圖像與預(yù)置半透明測試模型圖像，處理得到兩幅圖像的夾角θ_m,n，所述夾角θ_m,n即為旋轉(zhuǎn)角度，得到旋轉(zhuǎn)矩陣M_r(m,n)，對每幅子圖像陣列分別以中心點(x_center,y_center)_m,n為旋轉(zhuǎn)中心進行旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)后的子圖像陣列像素(x'_I,y'_j)_m,n與原始子圖像陣列像素(x_i,y_j)_m,n滿足其中，i和j分別表示水平和豎直方向的像素索引，i∈{0,1,2,3,…,I-1}，j∈{0,1,2,3,…,J-1}；接著對每幅旋轉(zhuǎn)后的子圖像陣列分別進行橫向和縱向平移，在外接2D顯示屏上，實時判斷對應(yīng)再現(xiàn)的測試模型3D圖像與預(yù)置半透明測試模型圖像是否完全配準(zhǔn)，若是，則返回平移矩陣M_s(m,n)，若否，則繼續(xù)進行橫向與縱向平移，直到完全配準(zhǔn)；

第四步，計算配準(zhǔn)矩陣，變換得到3D模型的配準(zhǔn)子圖像陣列：配準(zhǔn)矩陣H_m,n＝M_r(m,n)M_s(m,n)，將測試模型替換為不同的3D模型，對所述3D模型的子圖像陣列進行仿射變換，得到配準(zhǔn)子圖像陣列，配準(zhǔn)子圖像陣列的像素(x”_i,y”_j)_m,n與原始子圖像陣列的像素(x_i,y_j)_m,n滿足H_m,n＝M_s(m,n)M_r(m,n)。