发明名称 一种有摄像机标定参数的三维图像变换方法
摘要 本发明公开了一种有标定参数的三维图像变换方法,通过平移摄像机,传感变换摄像机(shift-sensor camera)设置生成目标图像,在利用简化的基于深度图像绘制的三维图像变换公式以及像素点深度值计算公式计算出目标图像像素点坐标的前提下,将参考图像点的像素值拷贝到目标图像对应点上,从而减小了计算量,有利于硬件的实现。
申请公布号 CN102447927B 申请公布日期 2013.11.06
申请号 CN201110278135.0 申请日期 2011.09.19
申请人 四川虹微技术有限公司;重庆大学 发明人 刘然;田逢春;刘阳;鲁国宁;黄扬帆;甘平;谢辉;邰国钦;谭迎春;郭瑞丽;罗雯怡;许小艳
分类号 H04N13/00(2006.01)I 主分类号 H04N13/00(2006.01)I
代理机构 成都行之专利代理事务所(普通合伙) 51220 代理人 温利平
主权项 一种有摄像机标定参数的三维图像变换方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)、初始化视差图M,将其所有元素置为空洞点视差值;(2)、区分目标图像是左视图还是右视图,如果是左视图,则将布尔变量α置为1,从右到左,从上到下的顺序扫描参考图像,按行遍历参考图像Iref中的像素点;如果是右视图,则从左到右,从上到下的顺序扫描参考图像,并将布尔变量α置为0,按行遍历参考图像Iref中的像素点;在遍历时,2.1)、对参考图像Iref中第vref行第uref列的像素点pref,依据公式(1)计算其在目标图像Ides中对应的匹配像素点pdes; <mrow> <mfenced open='{' close='-'> <mtable> <mtr> <mtd> <msub> <mi>u</mi> <mi>des</mi> </msub> <mo>=</mo> <msup> <mrow> <mo>(</mo> <mo>-</mo> <mn>1</mn> <mo>)</mo> </mrow> <mi>a</mi> </msup> <mo>[</mo> <mn>2</mn> <mi>h</mi> <mo>-</mo> <mfrac> <mrow> <mi>f</mi> <mo>&CenterDot;</mo> <msub> <mi>s</mi> <mi>x</mi> </msub> <mo>&CenterDot;</mo> <mi>B</mi> </mrow> <msub> <mi>z</mi> <mi>w</mi> </msub> </mfrac> <mo>]</mo> <mo>+</mo> <msub> <mi>u</mi> <mi>ref</mi> </msub> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <msub> <mi>v</mi> <mi>des</mi> </msub> <mo>=</mo> <msub> <mi>v</mi> <mi>ref</mi> </msub> </mtd> </mtr> </mtable> </mfenced> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mn>1</mn> <mo>)</mo> </mrow> </mrow>公式(1)中,(uref,vref),(udes,vdes)分别表示参考图像Iref上的像素点pref和其在目标图像Ides上对应的匹配像素点pdes的水平、垂直坐标,即x轴、y轴坐标,h表示由传感变换摄像机设置零视差平面时所做的水平位移像素点数,f表示图像焦距,sx表示由图像物理坐标系向图像像素坐标系转换时在x轴方向上每单位物理长度对应的像素点的个数,B表示基线长度,zw表示像素点pref对应的深度值;深度值zw依据公式(2)确定: <mrow> <msub> <mi>z</mi> <mi>w</mi> </msub> <mo>=</mo> <mfrac> <mn>1</mn> <mrow> <mfrac> <mrow> <mi>D</mi> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>u</mi> <mi>ref</mi> </msub> <mo>,</mo> <msub> <mi>v</mi> <mi>ref</mi> </msub> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> <mrow> <mi>g</mi> <mo>-</mo> <mn>1</mn> </mrow> </mfrac> <mo>&times;</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mfrac> <mn>1</mn> <msub> <mi>z</mi> <mi>min</mi> </msub> </mfrac> <mo>-</mo> <mfrac> <mn>1</mn> <msub> <mi>z</mi> <mi>max</mi> </msub> </mfrac> <mo>)</mo> </mrow> <mo>+</mo> <mfrac> <mn>1</mn> <msub> <mi>z</mi> <mi>max</mi> </msub> </mfrac> </mrow> </mfrac> <mo>,</mo> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mn>2</mn> <mo>)</mo> </mrow> </mrow>公式(2)中,D(uref,vref)表示深度图像中像素点(uref,vref)的灰度值,g为深度图像灰度级,zmin为最近深度值,zmax为最远深度值;2.2)、判断像素点pdes是否落在目标图像Ides内;如果像素点pdes的水平坐标udes满足:0≤udes<Wi,     (1)则表明像素点pdes落在目标图像Ides内,将像素点pref的像素值拷贝到像素点pdes,将视差图M中的元素(uref,vref)置为udes‑uref;其中,Wi为目标图像的水 平像素点数;(3)、遍历完参考图像Iref中的所有像素点,则输出目标图像Ides及视差图M。
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