[发明专利]共光心摄像机、图像处理方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及信息处理技术领域，特别涉及一种共光心摄像机、图像处理方法及装置。

背景技术

远程呈现(Telepresence)是一种创建虚拟会议环境的视频会议系统，Telepresence相比传统视讯会议系统具有很多优点，主要包括：Telepresence能呈现真人大小的图像，能呈现参与者流畅的运动、精确的肢体行为和眼神，充分体现了参与者的人性化因素，使会议参与者感觉好像是在面对面的与对方交流，提高用户的满意度。

创建Telepresence系统的一个关键技术之一就是如何获得会场的全景图像。目前的Telepresence系统采用了多个摄像机以平行或者汇聚摆放的方式拍摄场景图像，但是，由于摄像机的光心在摄像机内部，仅靠摄像机位置的摆放无法使两个摄像机的光心间距B为0，而图像的视差与光心间距及景深有关，所以这种方式得到的图像在重叠区部分之间存在视差，因此采用多个摄像机以平行或者汇聚摆放的方式拍摄场景图像无法将具有一定场景深度范围的多个图像拼接为全景图像。

为了能够获得无缝拼接的全景图像，现有技术采用了共光心摄像机，共光心摄像机采用了反光棱镜，使摄像机拍摄棱镜反射的图像，反射图像的虚拟光心的间距可以为0，这样就从理论上解决了图像的视差问题。具体的，假定共光心摄像机包括一个玻璃棱台P1，具有3个表面M1，M2，M3，这些表面为镀银的反光面，反光面的下方放置3个摄像机C1，C2和C3。图1以摄像机C1为例示出了虚拟共光心原理，其中，L1为入射光线，R1为反射光线，垂直于反光面M1的法线为100，法线100和水平线101的夹角为a，反射点到摄像机C1的实际光心O1的垂直距离为d。根据光线反射原理，摄像机会拍摄到一个虚像，该虚像有一个虚拟光心VO1。理论上通过设计反光面的角度和摄像机的摆放位置，可以使摄像机C1的虚拟光心VO1、C2的虚拟光心VO2和C3的虚拟光心VO3的间距为0，从而得到共光心的3个图像。对这3个图像进行拼接处理，理论上可以得到在任意深度上都是无缝拼接的图像。

采用上述共光心摄像机，如图2所示，L1和R1分别是反光面M1的入射和反射光线，L2和R2分别是反光面M2的入射和反射光线。在M1和M2的边缘处，在理想情况下，只有反光面M2的反射光线R2能够进入摄像机C2的镜头中，而反光面M1的反射光线R1无法进入C2的镜头。但在实际情况中，由于镜头的参数以及镜头和反光面的位置关系，导致R1和R2都有可能进入到摄像机C2的镜头中，从而形成了羽化的浸染带，这个浸染带在拼接中是不能被使用的，因而导致拼接效果变差，无法得到高质量的全景图像。

发明内容

本发明实施例提供一种共光心摄像机、图像处理方法及装置，能够防止生成羽化的浸染带。

有鉴于此，本发明实施例提供：

一种共光心摄像机，包括：

棱镜，具有多个反光面且每个反光面均贴有偏振膜，所述棱镜的反光面用于对透过偏振膜的入射光线进行反射，输出偏振化的反射光线，所述各反光面上偏振膜的偏振方向与相邻反光面上偏振膜的偏振方向不同；

多个摄像装置，与所述棱镜的各反光面一一对应，且各摄像装置的镜头前均安装有偏振片，所述多个摄像装置用于获取利用各偏振片对所述棱镜各反光面反射的偏振化的反射光线进行偏振处理之后的光线，其中，每个摄像装置的镜头前的偏振片的偏振方向同与其一一对应的所述棱镜的反光面上偏振膜的偏振方向相同。

一种图像处理方法，包括：

获取摄像装置拍摄的场景图像；

获取所述场景图像的边缘部分图像中各像素的亮度值；其中，所述场景图像的边缘部分图像是所述摄像装置捕获的与所述摄像装置对应的反光面同与其相邻的反光面交界的区域反射的场景的光线所形成的图像；

根据所述场景图像的边缘部分图像中各像素的亮度值和预置的与所述摄像装置对应的反光面同与其相邻的反光面交界的区域反射光线所形成图像中各像素的亮度补偿系数，对所述场景图像的边缘部分图像中各像素的亮度进行补偿。

一种图像处理装置，包括：

待补偿图像获取单元，用于获取摄像装置拍摄的场景图像；

亮度值获取单元，用于获取所述场景图像的边缘部分图像中各像素的亮度值；其中，所述场景图像的边缘部分图像是所述摄像装置捕获的与所述摄像装置对应的反光面同与其相邻的反光面交界的区域反射的场景的光线所形成的图像；

补偿单元，用于根据所述场景图像的边缘部分图像中各像素的亮度值和预置的与所述摄像装置对应的反光面同与其相邻的反光面交界的区域反射光线所形成图像中各像素的亮度补偿系数，对所述场景图像的边缘部分图像中各像素的亮度进行补偿。