[发明专利]一种基于光流的3D视觉生成方法

摘要

一种基于光流的3D视觉生成方法，涉及一种基于光流的全景拼接中的3D视觉生成方法。为了解决现有全景拼接系统中无法生成3D效果或3D效果不佳的问题；本发明首先需要采集视频的相机均匀的摆放在同一圆上，并且需要相邻相机拍摄到内容有50％以上的重叠区域；然后将所有相机采集到的内容作为输入；在拼接过程中，对相邻两个相机采集到的图片运用光流法拼接，并将每个像素的光流值保存下来；然后利用光流值的大小估计物体景深；最后模拟人眼瞳距生成3D视觉效果。本发明适用于基于光流的全景拼接的3D视觉生成。

主权项

一种基于光流的3D视觉生成方法，包括以下步骤：步骤1、采集视频的相机需要均匀的摆放在圆心为O的同一圆上，即假设相机在圆上的位置顺时针排序为1、2、……、n，其中n为相机数目，每个相邻相机与圆心的夹角均为：η=2πn]]>与此同时，需要相邻相机拍摄到内容有50％以上的重叠区域。步骤2、计算光流：步骤2.1、假设采集的图片的大小为W×H，首先将每张图片平分为大小的，并令第i个相机的左边的半张图为Li，右半张图为Ri。步骤2.2、分别计算Ri和Li+1的光流值，若i＝n,则计算Rn和L1的光流值。其计算光流的方法可以采用卢卡斯‑卡奈德(Lucas–Kanade)光流算法。步骤3、3D效果生成：在进行3D效果生成步骤的时候，需要利用步骤2中得到的光流信息，按照如下方式处理：设在步骤2中，Ri中点P的光流大小为对于任意一点P，假设其在Ri中的位置为(x,y)，则P与相机i正对方向的夹角为：α=2xW·η]]>β=(1-2·(x+FRi(P,x))W)·η]]>假定圆心O与P的距离为D，相机所在圆的圆心为R，相机i与P在圆心O处的夹角为θ1，相机i+1与P所在圆心O处的夹角为θ2，根据正弦定理可得：Dsinα=Rsin(α-θ1)]]>Dsinβ=Rsin(β-θ2)]]>而：θ1+θ2＝η我们可算出θ1的大小：tanθ1=sinα·(sinβ-sin(β-η))sinαcos(β-η)+cosα·sinβ]]>由此，我们同时也可计算出D：D=L·sinαsin(α-θ1)]]>另一方面，我们假定人眼的瞳距为d＝64mm，模拟左眼的位置在O与相机i的连线上，记为L，模拟右眼的位置在O与相机i+1的连线上，记为R，由于OL与OR的长度相同，我们可以计算出OL和OR的长度均为：我们设定PL与O和相机i连线的夹角为α1，PR与O和相机i+1连线的夹角为β1，根据已经计算出的θ1、D以及OL和OR的长度，可得：tanα1=2D·sinθ12D·cosθ1-d/sinη2]]>tanβ1=2D·sinθ22D·cosθ2-d/sinη2]]>因此，P在虚拟左眼视角中的坐标为：(y),P在虚拟右眼的中的坐标为：(y)。通过此点对点的对应方式，能够模拟虚拟左眼和右眼的视图，从而生成3D视觉。