一种基于多视点的3d重建方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及3D重建技术领域，特别涉及一种基于多视点的3D重建方法。
【背景技术】
[0002] 同一场景在双目中形成的图像之间的视觉差被称为视差，它反映了物理空间中物 体的深度信息。基于多视点的3D重建就是通过对二维图像的处理，用立体视觉的原理来获 取场景中目标物体的三维信息。如果能在两张图像中找到一对对应点，这对对应点的反投 影射线将在物理空间中相交于一点，这样就能在物体表面上得到该点的三维坐标。如果能 够得到物体表面上的所有点的三维坐标，那么该物体的位置和空间几何形状就可以唯一确 定。在基于多视点的3D重建技术中，根据获取的二维图像信息来对物体进行3D重建具有 非常高的应用价值。从宏观上看，它可以用来对浩瀚的宇宙进行探索；从微观上看，它可以 应用在对分子、原子的探索。目前，3D重建技术已经广泛地应用到了日常生活中，并且正在 改变着人类的生活质量以及方式，如医学诊断、生产装配，质量检验、自动焊接、切割加工、 机器人视觉等，给人类的生产和生活带来很大的方便。因此，对3D重建技术进行进一步研 宄，将会有非常重要的意义。大部分基于多视点的3D重建技术应用都基于2d图的方式进 行展示，不具有可编辑性。因此，现有技术还有待改进和发展。基于此，急需一种改进的方 案。
【发明内容】
[0003] 本发明提出一种基于多视点的3D重建方法，可充分地解决由于现有技术的限制 和缺陷导致的一个或多个问题。
[0004] 本发明另外的优点、目的和特性，一部分将在下面的说明书中得到阐明，而另一部 分对于本领域的普通技术人员通过对下面的说明的考察将是明显的或从本发明的实施中 学到。通过在文字的说明书和权利要求书及附图中特别地指出的结构可实现和获得本发明 目的和优点。
[0005] 本发明提供了一种基于多视点的3D重建方法，该方法包括以下步骤：
[0006] 步骤1:获取来自多个摄像机的多视点视频流，针对所获取的每个视点的视频流， 对视频流的序列帧图片信息进行预处理，所述预处理包括彩色图像灰度化处理，所述彩色 图像灰度化处理具体包括：
[0007] 读取彩色图像中对应于各坐标点的R、G、B值，根据所述的各坐标点的R、G、B值计 算对应于各坐标点的图像灰度值g(x，y)，其中（x，y)表示坐标点位置；
[0008] 针对所得到的灰度值g(x，y)进行灰度变换，得到经过变换之后对应于各坐标点 的灰度值为f(x，y)，
【主权项】
1. 一种基于多视点的3D重建方法，该方法包括W下步骤： 步骤1 ;获取来自多个摄像机的多视点视频流，针对所获取的每个视点的视频流，对视 频流的序列帖图片信息进行预处理，所述预处理包括彩色图像灰度化处理，所述彩色图像 灰度化处理具体包括： 读取彩色图像中对应于各坐标点的R、G、B值，根据所述的各坐标点的R、G、B值计算对 应于各坐标点的图像灰度值g(x，y)，其中（X，y)表示坐标点位置； 针对所得到的灰度值g(x，y)进行灰度变换，得到经过变换之后对应于各坐标点的灰 度值为f(X，y)，
其中，变换之前的g(x，y)的灰度范围为[0,Mg]，对原始图像中灰度变化范围在[a,b] 的像素进行灰度变换，变换后的图像f(x，y)的灰度范围设定为[c，d]; 步骤2 ;利用预设的目标区域，通过对每个视点的视频流进行分析，得到所述目标区域 在摄像机透视角度上的位置信息； 步骤3 ;针对每个视点的视频流，判断目标区域是否在可视范围内，如果是，则对目标 区域进行矫正变换处理；如果否，则结束； 步骤4 ;针对每个视点的视频流，基于矫正后的目标区域，进行图像处理； 步骤5 ;将经过步骤4中的图像处理之后的多视点视频流进行合成并向用户呈现。
2. 根据权利要求1所述的基于多视点的3D重建方法，其特征在于，根据所述的各坐标 点的R、G、B值计算对应于各坐标点的图像灰度值g(x，y)，具体包括根据W下公式计算对应 于各坐标点的图像灰度值g(x，y)， g(x，y) = 0. 229XR(x，y)+0. 587XG(x，y)+0. 114XB(x，y)， 其中，R(x，y)、G(x，y)、B(x，y)是对应于各坐标点的R、G、B值。
3. 根据权利要求1所述的基于多视点的3D重建方法，其特征在于，所述图像处理包括 数字化、几何变换、归一化、平滑、复原和增强。
4. 根据权利要求1所述的基于多视点的3D重建方法，其特征在于，所述矫正变换处理， 具体包括：获取目标区域中多个预定坐标点的转换数据，根据所述转换数据计算矫正变换 矩阵A，根据所计算出的矫正变换矩阵对目标区域进行矫正变换处理。
5. 根据权利要求4所述的基于多视点的3D重建方法，其特征在于，矫正变换矩阵A包 括有旋转缩放矩阵M和平移矩阵B，进行矫正变换处理时，利用矫正变换矩阵采用W下公式 进行坐标变换：
其中，狂，Y)是原始图片坐标，狂'，Y')是变换后的图片坐标。
【专利摘要】本发明公开了一种基于多视点的3D重建方法，包括：获取来自多个摄像机的多视点视频流，针对所获取的每个视点的视频流，对视频流的序列帧图片信息进行预处理，所述预处理包括彩色图像灰度化处理；对可视范围内的目标区域进行矫正变换处理；基于矫正后的目标区域，进行图像处理，将处理后的多视点视频流进行合成并向用户呈现。本发明提出了利用图形图像技术处理，对实时视频流进行预处理，并反向的对表现形式进行修正，最终实现基于多视点的3D重建，克服了现有技术中对应表现形式固定的问题，并且改善了图像的视觉效果。
【IPC分类】G06T7-00, G06T17-00
【公开号】CN104851129
【申请号】CN201510262941
【发明人】罗勇, 胡强仁, 谢然
【申请人】成都绿野起点科技有限公司
【公开日】2015年8月19日
【申请日】2015年5月21日