[发明专利]一种3D摄像系统实时视频处理和立体感调节方法及系统

权利要求书

1.一种3D摄像系统实时视频处理和立体感调节方法，其特征在于，所述方法包括：

根据棋盘格图像，采用张定友标定方法对双目相机进行标定，得到内参矩阵、畸变参数和外参矩阵；所述双目相机包括左相机和右相机；

根据所述外参矩阵，得到双目相机的校正旋转矩阵；

对所述双目相机拍摄的两帧图像进行立体重投影，得到投影后图像坐标；

根据所述双目相机的校正旋转矩阵、所述内参矩阵、所述畸变参数以及所述投影后图像坐标，得到垂直视差校正图像；

根据所述垂直视差校正图像计算水平视差统计值；

根据所述水平视差统计值调整水平视差，得到调节好的3D视频图像。

2.根据权利要求1所述的3D摄像系统实时视频处理和立体感调节方法，其特征在于，所述根据所述外参矩阵，得到双目相机的校正旋转矩阵，具体包括：

根据所述外参矩阵计算所述左相机相对所述右相机的相机坐标系旋转矩阵和平移向量；

根据所述旋转矩阵计算基于测地线距离的旋转矩阵均值，得到旋转矩阵统计值；

根据所述平移向量计算欧拉空间均值，得到平移向量统计值；

根据所述旋转矩阵统计值和所述平移向量统计值利用Bouguet算法，得到双目相机的校正旋转矩阵。

3.根据权利要求2所述的3D摄像系统实时视频处理和立体感调节方法，其特征在于，所述根据所述双目相机的校正旋转矩阵、所述内参矩阵、所述畸变参数以及所述投影后图像坐标，得到垂直视差校正图像，具体包括：

将所述投影后图像坐标与所述内参矩阵的逆矩阵相乘，得到双目相机坐标；

将所述双目相机坐标与所述双目相机的校正旋转矩阵的逆矩阵相乘，得到立体校正前双目相机坐标；

将所述立体校正前双目相机坐标进行归一化，得到归一化坐标；

将所述归一化坐标与所述畸变参数相加，得到原双目相机坐标；

将所述原双目相机坐标与所述内参矩阵相乘，得到原图像坐标；

根据所述原图像坐标对所述校正后的图像坐标进行插值，得到插值后图像坐标；

去除所述插值后图像坐标中像素值小于0的坐标，得到裁剪图像；所述裁剪图像的宽高比与所述双目相机拍摄的两帧图像的宽高比相同；

将所述裁剪图像的尺寸等比例放大到与所述双目相机拍摄的两帧图像的尺寸相同，得到所述垂直视差校正图像。

4.根据权利要求1所述的3D摄像系统实时视频处理和立体感调节方法，其特征在于，所述根据所述垂直视差校正图像计算水平视差统计值，具体包括：

根据所述垂直视差校正图像计算水平视差图像；

对所述水平视差图像进行视差几何位置加权计算，得到所述水平视差统计值。

5.根据权利要求1所述的3D摄像系统实时视频处理和立体感调节方法，其特征在于，所述根据所述水平视差统计值调整水平视差，得到调节好的3D视频图像，具体包括：

当时，所述垂直视差校正图像的左右图像分别向左和向右移动像素，得到调节好的3D视频图像；

当时，所述垂直视差校正图像的左右图像分别向右和向左移动得到调节好的3D视频图像；

当时，所述垂直视差校正图像的左右图像不进行任何调整，得到调节好的3D视频图像；

其中，η＝2.907×10⁴rad，是常数，S为观察者与显示器距离，D为观察者瞳孔直径，Ee为观察者两眼瞳孔之间的距离，P_w为显示器单位像素宽度，Diff_mean为水平视差统计值，s为最小视差值。