[发明专利]一种多视角动态场景采集的视觉场计算方法

权利要求书

1.一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。

2.如权利要求1所述的多视角动态场景采集的视觉场计算方法，其 特征在于，所述空间间插采样包括：

所述相机呈环形分布在动态场景的一个水平面上，顺序间隔K个相 机进行曝光采样实现空间间插采样，当动态场景沿着某一方向运动时， 环形分布的所述相机通过间插曝光采样获取动态场景各个状态的采样信 息，K＜N-2。

3.如权利要求2所述的多视角动态场景采集的视觉场计算方法，其 特征在于，所述时间间插曝光采样包括：

所述N个相机按照所述空间间插采样的顺序依次间隔Δt时间触发曝 光采样，所述间隔Δt时间触发曝光采样及其对应的曝光时间覆盖动态场 景时间子空间。

4.如权利要求1所述的多视角动态场景采集的视觉场计算方法，其 特征在于，所述三维重建算法包括基于特征匹配的三维重建算法。

5.如权利要求4所述的多视角动态场景采集的视觉场计算方法，其 特征在于，直到迭代优化达到预定门限值为止包括：

进行时间解耦去运动模糊运算两次迭代的优化结果小于预定门限 值。

6.如权利要求5所述的多视角动态场景采集的视觉场计算方法，其 特征在于，所述多视角动态场景采集系统包括20个相机，所述相机呈环 形分布在动态场景的一个高度为2米的水平面上，所述相机顺序间隔7 个相机进行曝光采样实现空间间插采样。