[发明专利]辨识二维影像产生三维信息的方法

权利要求书

1.一种辨识二维影像产生三维信息的方法，其特征在于，其应用在一计算机系统上，该计算机系统包含一主机、一链接该主机的用户接口，一链接该主机的显示器，以及链接该主机的摄录像机、感测装置和档案，该方法包括以下步骤：

(1)该主机开启、读取或使用该摄录像机摄录像及显示二维动态影片；

(2)用户从该二维动态影片或其他图片择一张选定一或多个欲追踪物体、轨迹点、及筛选条件，选择一张图片作为开始追踪图片，选择另一张图片作为结束追踪图片，所选定欲追踪物体的该张图片便为首张追踪图片；

(3)该主机自动设定一虚拟3D空间及其坐标系；

(4)该主机搜寻全部二维动态影片，如有场地信息便定位场地及人员在该虚拟3D空间的坐标；

(5)该主机依照该选定的一或多个欲追踪物体、该筛选条件，从首张追踪图片进行顺向追踪/逆向追踪；

(6)从该追踪图片的焦距、光圈，及镜头的透光率计算该图片的景深或直接撷取景深信息，以定位该图片在该虚拟3D空间的坐标；

(7)该主机从该追踪图片比对、辨识该欲追踪物体；

(8)如找到该欲追踪物体，便从追踪到的物体计算景深，及计算运动速度、转速、旋转角度及二物体相互作用所产生的运动轨迹的变化的运动信息，或可直接撷取景深信息以决定其轨迹点位置及轨迹点在该虚拟3D空间中的坐标；

(9)如未找到该欲追踪物体，就推定该欲追踪物体的轨迹点及其2D坐标和景深；

(10)如顺向追踪完成且已经完成全部追踪图片，便储存该虚拟3D空间及其各追踪到的物体的三维坐标，如顺向追踪未完成则选定下一张欲追踪图片进行欲追踪物体的比对；如顺向追踪完成但未完成全部追踪图片便从首张图片进行逆向追踪；如是逆向追踪完成亦储存该虚拟3D空间及其各物体的三维坐标，否则选定前一张欲追踪图片进行欲追踪物体的比对；以及

(11)显示链接该全部追踪图片中运动物体的轨迹点所成的三维运动轨迹及该二维动态影片；多个欲追踪物体相互作用的效果和对照信息；如有场地信息一并显示之。

2.根据权利要求1所述的一种辨识二维影像产生三维信息的方法，其特征在于，该主机可以为与摄录像机、感测装置、景深装置耦合的个人计算机、笔记本电脑的计算机装置；亦可以为独立运作的内建摄录像机、感测装置、景深装置的手机、智能手机、平板计算机的便携设备，其功能则可以从读取的二维动态影片进行比对、辨识、分析和处理；也可以直接从摄录像机摄录像作业中逐张产生的二维动态影片来逐张来进行比对、辨识、分析和处理；也可以耦合感测装置作为侦测获得物体景深的辅助工具。

3.根据权利要求1所述的一种辨识二维影像产生三维信息的方法，其特征在于，该摄录像机可为单镜头数字摄录像机，亦可为双镜头数字摄录像机以拍摄不同角度的两组二维动态影片，亦可为双镜头数字摄录像机，含有一般摄录像镜头和景深镜头。

4.根据权利要求1所述的一种辨识二维影像产生三维信息的方法，其特征在于，该筛选条件是选定欲追踪物体的图样、形态、颜色、物体行进速度、转速、文字描述的物体特征。

5.根据权利要求1所述的一种辨识二维影像产生三维信息的方法，其特征在于，该比对方法为基准增量比对法，其比对的区间只需从前一欲追踪图片所找到的欲追踪物体向周围扩张一个“搜寻区增量”，此“搜寻区增量”可以下列算式计算获得：“该追踪物体在同状态下估计的最高运动速度所换算的画素数×(1+宽裕程度(％))”以提升比对效率，该宽裕程度可视实际比对的需要适当修正调适之。

6.根据权利要求1所述的一种辨识二维影像产生三维信息的方法，其特征在于，该虚拟3D空间是以长、宽、高坐标轴定义的实体空间以三维表示的虚空间，一或多组二维动态影片中的欲追踪图片中的物体、场地，和推定的运动轨迹、参考路线，都可以定位在该虚拟3D空间中，以便使用三维浏览装置从该空间中穿梭进行动态、不同角度的观察，亦可从使用二维浏览装置从二维空间的角度进行观察，从而亦可将欲对比的两组二维对照信息加以对照陈现。