[发明专利]一种基于图像重投影的视图合成方法

权利要求书

1.一种基于图像重投影的视图合成方法，其特征在于包括以下步骤：

(1)、两台摄像机在不同视点拍摄同一场景得到两幅参考图像；

(2)、利用第一幅参考图像对应的摄像机内部参数矩阵和目标图像的旋转矩阵计算出从第一幅参考图像到目标图像的单应矩阵；

(3)、利用单应矩阵将第一幅参考图像投影到目标图像区域，从而合成目标图像的一部分；

(4)、确定遍历第二幅参考图像像素的顺序；

(5)、根据步骤(4)确定的遍历顺序遍历第二幅参考图像的像素点，利用三维图像变换方程组将这些像素点投影到目标图像区域，得到目标图像的剩余部分，合成了目标图像，即摄像机绕光心旋转的虚拟视图；

(6)、对目标图像区域中步骤(3)所合成的目标图像部分以外区域进行空洞填补。

2.根据权利要求1所述的基于图像重投影的视图合成方法，其特征在于，步骤(3)所述的利用单应矩阵将第一幅参考图像投影到目标图像区域，从而合成目标图像的一部分的具体步骤为：

(31)、将第一幅参考图像的顶点坐标与单应矩阵相乘，得到顶点在目标图像所在平面中的投影的集合；

(32)、根据顶点在目标图像所在平面中的投影的集合以及目标图像区域的边界计算第一幅参考图像在目标图像区域中的投影构成封闭的多边形区域；

(33)、按行扫描多边形区域，利用单应矩阵计算其中的每一个点在第一幅参考图像中的对应点，将该对应点对应的像素拷贝到多边形区域中对应点的位置，从而将第一幅参考图像投影到目标图像区域中，合成目标图像的一部分。

3.根据权利要求1所述的基于图像重投影的视图合成方法，其特征在于，步骤(5)所述的将第二幅参考图像的像素点投影到目标图像区域，如果该像素点被投影到了步骤(3)所合成的目标图像部分的区域，则对投影像素点不作任何处理，否则将第二幅参考图像中的该像素点值拷贝到投影像素点。

4.根据权利要求1所述的基于图像重投影的视图合成方法，其特征在于，所述的空洞填补为：

(a)、对于空洞中的一点，搜索离它最近的上下左右四个相邻像素点；

(b)、分别计算(a)中四个相邻像素点的像素值与它们到该空洞点的距离的比值，求这四个比值之和；用这个和除以四个相邻像素点的距离的倒数之和，便得到该空洞点的像素的估计值；

(c)、用步骤(b)得到的估计值来填充该空洞点；

(d)、若目标图像中还有空洞点，则转(a)；否则停止。

5.根据权利要求3所述的基于图像重投影的视图合成方法，其特征在于，所述的判断像该像素点是否被投影到了步骤(3)所合成的目标图像部分的区域，采用的是“跳栅栏”算法。