[发明专利]一种集成成像超大三维场景拍摄图像校正方法

说明书

本发明提出一种集成成像超大三维场景拍摄图像校正方法，该方法通过视差图像校正拓展系数序列计算和视差图像序列校正合成两个过程，结合集成成像拍摄理论，利用亚像素精度角点检测技术，计算摄像机阵列拍摄视差图像的最大校正拓展系数，获取视差图像对应的单应性变换矩阵，对摄像机阵列拍摄图像进行校正。将校正后的视差图像，合成微图像阵列，用于集成成像三维显示。该方法同时具备高精度、可调节和适用范围广的优点，可以实现对超大三维场景集成成像摄像机阵列拍摄图像的校正。

技术领域

本发明涉及三维信息拍摄技术，特别涉及一种集成成像超大三维场景拍摄图像校正方法。

背景技术

集成成像技术包括拍摄和显示两部分：拍摄时，利用虚拟摄像机阵列或真实摄像机阵列对三维场景不同角度的三维信息进行获取；显示时，将拍摄得到的三维信息经过对应转换，生成微图像阵列，在集成成像显示空间重建拍摄的三维场景。在集成成像摄像机阵列拍摄中，摄像机数目巨大，且不同摄像机之间的相对空间位置和光轴方向都难以做到物理上的精确对齐。在传统集成成像摄像机阵列拍摄中，需要利用标定板对摄像机阵列拍摄图像进行校正，以克服不同摄像机的位姿差异带来的拍摄错误。但是，传统的集成成像摄像机阵列拍摄图像校正方法受限于标定板的尺寸大小，无法拍摄较大和超大的三维场景，严重限制了集成成像摄像机阵列拍摄的适用范围和实用性，进而制约了集成成像三维显示的数据来源。

发明内容

本发明旨在实现一种可针对超大三维场景的集成成像摄像机阵列拍摄图像校正方法，该方法同时具备高精度、可调节和适用范围广的优点。为了达到上述目的，本发明提出一种集成成像超大三维场景拍摄图像校正方法，该方法结合集成成像拍摄理论，利用亚像素精度角点检测技术，计算摄像机阵列拍摄视差图像的最大校正拓展系数，获取视差图像对应的单应性变换矩阵，对摄像机阵列拍摄图像进行校正。将校正后的视差图像，合成微图像阵列，用于集成成像三维显示。该方法包括视差图像校正拓展系数序列计算和视差图像序列校正合成两个过程。

本发明所提方法可以由摄像机阵列、棋盘格标定板和用于拍摄的超大三维场景实现，如附图1所示，在本发明中，利用棋盘格标定板对摄像机阵列拍摄图像进行校正，超大三维场景置于摄像机阵列的拍摄范围内，且拍摄范围远大于棋盘格标定板的尺寸。

本发明利用摄像机阵列拍摄固定的棋盘格标定板，获取棋盘格标定板角点亚像素精度的像素坐标，计算每个摄像机拍摄视差图像对应的校正拓展系数；基于单应性变换理论，计算视差图像对应的单应性变换矩阵；结合集成成像显示原理，将校正的视差图序列合成微图像阵列，用于集成成像三维显示。本发明所提方法的流程如附图2所示。