[发明专利]一种基于双目视觉的图像采集与伪3D显示系统

说明书

技术领域

本发明属于图像处理技术领域，涉及一种基于双目视觉的图像采集与伪3D显示系统。 

背景技术

当前，多媒体系统的研究与应用初步实现了跨地域的人们进行面对面的研讨与协同工作，但是仍存在以下不足之处：(1)空间感与真实感：多媒体系统会议进行过程中缺乏真实的会场氛围，不同会场的与会者对整个会议的感知没有空间感，无法构造真实的空间环境，与会者无法对其他与会者的空间分布进行感知。(2)信息完整性：在多媒体系统中，与会者无法在同一时刻获得所有与会者的视音频信息，同时多媒体系统无法表达与会者之间的眼神接触、凝视感知等感知信息。(3)协同工作的支持力度：实际应用中，借助虚拟现实技术，构造所有与会者能够共同体验的虚拟环境或仿真环境，才能更准确地进行交流与合作。多媒体系统目前还缺乏这样的支持。 

为了解决多媒体系统存在的不足与局限，适应CSCW(计算机支持的协同工作)更高的应用需求，虚拟空间会议Virtual Space Teleconferencing(简称VST)伴随着虚拟现实技术的发展而被提出。它是为了研究实现一种能够支持不同地域的人们通过交互与协作解决复杂问题的协作环境。虚拟空间会议系统是一种典型的协同虚拟现 实系统，是在多媒体会议系统基础上发展起来的一种新型虚拟现实系统。但是，现阶段的VST系统仍存在以下几点不足：(1)VST系统对动态图像的处理不够完善，使得动态图像在表达的过程中不够流畅，影响了人们的对三维图像感知，减弱了VST系统给予人们的感知方便性。(2)VST系统只是实现了三维图像的空间建立，并没有实现对已建立的三维图像的图像操作。当要对所需图像进行图像处理时，必须要通过对计算机虚拟图像操作才可以完成。这样就为图像处理增加了复杂性与繁琐性。(3)VST系统是基于大场景、多角度的空间三维成像，这就使得该系统的细节处理不够完善且功耗较大。 

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于双目视觉的图像采集与伪3D显示系统，解决了解决了目前3D显示系统结构复杂的问题。 

本发明所采用的技术方案是由双目视觉图像采集系统、图像处理系统、伪3D显示系统、控制系统组成；其中， 

双目视觉图像采集系统通过双目摄像头采集不同角度的双目视觉图像； 

图像处理系统对双目视觉图像通过图像处理算法处理得到纵深图像； 

伪3D显示系统调整所得到的纵深图像并显示出来； 

控制系统控制支撑双目摄像头的支架和伪3D显示系统进行角度调整。 

进一步，所述双目视觉图像采集系统包括若干个双目摄像头、球 形支架、载物台、第一遮光板；所述图像处理系统包括计算机、模数转换模块；所述伪3D显示系统包括投影仪、伪3D六面体显示器、图像显示屏、第二遮光板；所述控制系统包括第一舵机云台和第二舵机云台； 

其中每个双目摄像头都固定在球形支架上，每个双目摄像头镜头对准球形支架内部球心设置的载物台，物体放在载物台上被双目摄像头拍摄，球形支架安装在第一舵机云台上，球形支架周围安装有第一遮光板，所有双目摄像头通过信号线连接模数转换模块，模数转换模块通过信号线连接计算机，投影仪通过信号线连接计算机，图像显示屏用于承接投影图像，图像显示屏固定在第二遮光板上方，图像显示屏下方设有伪3D六面体显示器，伪3D六面体显示器置于第二舵机云台上，第二舵机云台用于改变伪3D六面体显示器的角度，从而将显示的立体图像调整位置。 

进一步，所述载物台采用透明亚克力材料方便摄像头拍摄图片；所述双目摄像头直接通过紧固件安装。 

进一步，所述图像处理算法，由双目视觉算法、图像拼接算法、图像处理算法构成；其中，双目视觉算法：用于处理双目摄像头所得图像，得到纵深立体图像；图像拼接算法：用于拼接多个纵深图像，在虚拟空间中得到完整的3D立体图像；图像处理算法：用于对已得到的3D立体图像进行大小变换、切割变换等图像处理。 

本发明的有益效果是结构简单。 

附图说明

图1为本发明一种基于双目视觉的图像采集与伪3D显示系统双目视觉支架； 

图2为本发明伪3D六面体显示器； 

图3为本发明纵深图像输出计算步骤； 

图4为本发明图像处理中进行图像拼接流程； 

图5为本发明对伪3D图像强化流程。