[发明专利]基于散点透视图像计算三维空间布局的方法与系统

权利要求书

1.一种基于散点透视图像计算三维空间布局的方法，其特征在于，包括如下步骤：

构图线索抽取步骤，抽取数字图像的构图线索；

连续线索建立步骤，扩散所述构图线索，建立图像空间上的连续线索；

映射关系建立步骤，依据连续线索，建立所述数字图像和所述数字图像所描述的三维空间支撑面之间的几何映射关系；

计算步骤，给定所述数字图像上的任意一点，依据该点所在目标物对应的图像上的支撑点位置和所述几何映射关系，计算得到该点在三维空间中的点。

2.根据权利要求1所述的计算三维空间布局的方法，其特征在于，所述构图线索抽取步骤具体为：

在二维的所述数字图像上确定表述三维空间关系所需要的空间结构信息，包括确定画面内元素的倾斜方向，进而离散指定不同区域的标志性斜线，记录相应位置处斜线的斜率。

3.根据权利要求2所述的计算三维空间布局的方法，其特征在于，所述构图线索抽取步骤中，通过插值的方式确定所述构图线索。

4.根据权利要求3所述的计算三维空间布局的方法，其特征在于，所述连续线索建立步骤中，所述扩散是将离散区域的所述标志性斜线连续地扩展到全图。

5.根据权利要求4所述的计算三维空间布局的方法，其特征在于，所述将离散区域的所述标志性斜线连续地扩散到全图具体为：对于每个像素，寻找其最近的斜线线索，采用插值方式确定该像素对应的地面倾斜斜率，从而确定此位置处的俯视角。

6.根据权利要求5所述的计算三维空间布局的方法，其特征在于，所述映射关系建立步骤中，所述映射关系确立了所述数字图像和三维空间支撑面之间的投影几何，通过如下方式实现：

在每个像素附近建立局部坐标系，依据该像素所处位置的俯仰角和平行投影确立该像素对应的三维空间支撑面上的点。

7.根据权利要求6所述的计算三维空间布局的方法，其特征在于，

所述计算步骤中，

通过所述局部坐标系和图像坐标系之间的关系、以及图像坐标系与三维空间坐标系之间的关系，计算像素在三维空间坐标系的位置。

8.一种基于散点透视图像计算三维空间布局的系统，其特征在于，包括：

构图线索抽取模块，用于抽取数字图像的构图线索；

连续线索建立模块，用于通过插值，扩散所述构图线索，建立图像空间上的连续线索；

映射关系建立模块，用于依据连续线索，建立所述数字图像和所述数字图像所描述的三维空间支撑面之间的几何映射关系；

计算模块，用于给定所述数字图像上的任意一点，依据该点所在目标物对应的图像上的支撑点位置和所述几何映射关系，计算得到该点在三维空间中的点。

9.根据权利要求8所述的计算三维空间布局的系统，其特征在于，所述构图线索抽取模块进一步用于：在二维的所述数字图像上确定表述三维空间关系所需要的空间结构信息，包括确定画面内元素的倾斜方向，进而离散指定不同区域的标志性斜线，记录相应位置处斜线的斜率。

10.根据权利要求9所述的计算三维空间布局的系统，其特征在于，所述连续线索建立模块中，通过插值的方式确定所述构图线索。

11.根据权利要求10所述的计算三维空间布局的系统，其特征在于，所述连续线索建立模块中，所述扩散是将离散区域的所述标志性斜线连续地扩展到全图。

12.根据权利要求11所述的计算三维空间布局的系统，其特征在于，所述将离散区域的所述标志性斜线连续地扩散到全图具体为：对于每个像素，寻找其最近的斜线线索，采用插值方式确定该像素对应的地面倾斜斜率，从而确定此位置处的俯视角。

13.根据权利要求12所述的计算三维空间布局的系统，其特征在于，所述映射关系建立模块中，所述映射关系确立了所述数字图像和三维空间支撑面之间的投影几何，通过如下方式实现：在每个像素附近建立局部坐标系，依据该像素所处位置的俯仰角和平行投影确立该像素对应的三维空间支撑面上的点。

14.根据权利要求13所述的计算三维空间布局的系统，其特征在于，所述计算模块中，通过所述局部坐标系和图像坐标系之间的关系、以及图像坐标系与三维空间坐标系之间的关系，计算像素在三维空间坐标系的位置。