一种多视角动态场景采集的视觉场计算方法

摘要

本发明的实施例提出了一种时间解耦的多视角动态场景采集视觉场计算方法，通过搭建多视角动态场景采集系统；对动态场景在视角-时间二维视场子空间上结合空间间插采样、时间间插曝光采样以及变曝光采样策略进行视觉场采样；基于时间解耦策略中时间求交与空间求交的统一一致性，对时空间插曝光的动态场景进行空间轮廓求交，得到对应于短时曝光条件下高时间分辨率的场景模型；对场景模型进行轮廓反投影，获取轮廓运动约束进行时间解耦去运动模糊，并通过三维重建算法建立解耦去运动模糊解后的动态场景三维模型，并对场景三维模型、各短时曝光下的时间解耦图像进行交替迭代优化。本发明提出的上述方案，不需要使用昂贵的工业级别相机，也能实现对真实世界三维场景的高速动态进行捕获，并且所述方案是视觉场采样的通用方法，具有很高的实用价值和适应性。

主权项

一种多视角动态场景采集的视觉场计算方法，其特征在于，包括以下步骤：搭建多视角动态场景采集系统，所述多视角动态场景采集系统包括N个相机，所述相机离散分布于所述动态场景上，所述相机的视角在交叠条件下覆盖整个动态场景，即所述相机的视野范围能够覆盖动态场景的所占空间，其中N＞2；控制所述多视角动态场景采集系统中的相机，在视角‑时间二维视场子空间上分别进行空间间插采样、时间间插曝光采样以及变曝光采样，获取视场子空间的采样信息；所述变曝光采样包括：所述N个相机中至少有一个相机的曝光时间T1满足T1＜Tmax，Tmax为最高帧率限制下的最长曝光时间，以及所述N个相机中至少有一个相机的曝光时间T2满足0＜T2＜T1；基于空间轮廓投影求交与曝光时间求交之间具有内在的统一一致性，进行时间空间求交算法，对所述视场子空间的采样信息进行时间求交，得到时间子空间的超过所述相机的标称分辨率信息，对所述视场子空间的采样信息进行空间求交，基于影像轮廓Visual Hull算法空间求交，得到对应于短时曝光条件下的场景模型，实现视角子空间的重构；具体而言，时间子空间间插长曝光的求交对应于短时曝光，对各个相机选择不同采样周期内的曝光时间进行求交可以得到连续的短时曝光信息，实现时间子空间的超分辨率；对所述视场子空间的采样信息进行时间求交包括：对所述各个相机选择不同采样周期内的曝光时间进行求交得到连续的短时曝光信息，所述短时曝光信息为超过所述相机的标称分辨率信息；对所述视场子空间的采样信息进行空间求交包括：对各个视角相机采集到的图像按照场景轮廓信息向空间投影，基于影像轮廓Visual Hull算法空间求交，得到对应于短时曝光条件下的场景模型；对所述场景模型进行各个视角的轮廓反投影，获取各个视角在原有的曝光时间内的轮廓运动约束，对所述轮廓运动进行时间解耦去运动模 糊，并通过三维重建算法，建立解耦去运动模糊解后的动态场景三维模型，对得到的所述动态场景三维模型进行迭代优化，优化去运动模糊图像的时间解耦结果，直到迭代优化达到预定门限值为止；对所述轮廓运动进行时间解耦去运动模糊包括：通过对空间间插采样、时间间插曝光采样进行曝光解耦，获取动态场景的高速运动模型，将所述高速运动模型向各个视角反投影得到短时曝光下的轮廓信息，用所述短时曝光下的轮廓信息进行去运动模糊。