[发明专利]4D全息捕捉系统的快速精确标定方法、系统及存储介质

权利要求书

1.一种4D全息捕捉系统的快速精确标定方法，其特征在于，将具有若干标定面的标定装置置于4D全息捕捉系统的表演空间中，其中，标定装置的每一个标定面上均设置有若干控制点与控制直线，通过4D全息捕捉系统中各摄像机对标定装置进行拍摄，具体包括以下步骤：

步骤101，获取标定图像；

步骤102，对所有标定图像进行识别，获得各标定图像中的控制点与控制直线的二维图像表示；

步骤103，通过各控制点与控制直线在标定装置上的三维空间表示与二维图像表示结合摄像机标定方法进行摄像机标定，得到4D全息捕捉系统中各摄像机的内外参数；

所述控制点为黑白棋盘格图像中黑方块和/或白方块的角点，所述控制直线为黑白棋盘图像中由各黑方块与白方块之间的分割线；

步骤102中，获得各标定图像中的控制点与控制直线的二维图像表示的具体过程为：

步骤201，采用Harris角点检测算法得到各标定图像中黑白棋盘格图像中的控制点的第一二维图像坐标；

步骤202，采用Hough变换方法对各标定图像中黑白棋盘格图像中的各条控制直线进行检测，得到各条控制直线的二维图像坐标方程，即控制直线的二维图像表示；

步骤203，由检测到的所有控制直线确定各个交叉点，从而得到控制点的第二二维图像坐标；

步骤204，将同一个控制点的第一二维图像坐标与第二二维图像坐标进行加权平均，得到该控制点的二维图像坐标，即控制点的二维图像表示。

2.根据权利要求1所述4D全息捕捉系统的快速精确标定方法，其特征在于，黑白棋盘格图像中至少有一部分黑方块和/或白方块上设置有标识，用于对控制点和控制直线进行识别，进而匹配同一个控制点和/或控制直线的二维图像表示与三维空间表示。

3.根据权利要求1所述4D全息捕捉系统的快速精确标定方法，其特征在于，所述通过4D全息捕捉系统中各摄像机对标定装置进行拍摄，具体为：

通过4D全息捕捉系统中各摄像机对标定装置处于4D全息捕捉系统的表演空间中不同位置时的情况分别进行拍摄。

4.根据权利要求2或3所述4D全息捕捉系统的快速精确标定方法，其特征在于，步骤103中，所述摄像机标定方法分为两步标定过程：

第一步为采用Tsai标定方法，获得各摄像机内部参数以及粗糙外部参数；

第二步为通过建立基于各控制点和控制直线的三维空间表示与二维图像空间表示的残差模型，结合Tsai标定法获得的外部参数粗糙值作为初始值，获取最终的摄像机外部参数三维空间。