5]2)校正旋转误差:例如某个相机所摄图像的旋转误差为5°，那么以棋盘格中心角点为旋转中心，将该相机所摄图像旋转-5°即可，其它相机以此类推，可使得所有相机所摄图像上的棋盘格所构成的横线都趋于水平。
[0066]3)校正尺寸误差:例如假设第二台相机所摄图像的尺寸误差为1.2，那么将此图像的棋盘格中心角点作为缩放中心，图像画面缩放为原来的1/1.2即可，其它相机以此类推，最终所有相机所摄画面上的棋盘格大小都趋于相同。
[0067]上述校正步骤实际上就是对图像进行平移、旋转和缩放，这三种校正属于三个不同的维度，因此没有太多的顺序限制，只要保证坐标系不变、并且旋转和缩放都以棋盘格中心角点为中心点，则校正顺序不唯一。
[0068]通过上述的标定校正过程可以消除因相机姿态的偏差造成的图像抖动，并改善相邻帧图片之间的夹角过大，使得视点旋转时的跳动现象较严重的问题，从而有效改善了观看体验。
[0069]在又一个实施例中，为进一步改善相邻帧图片之间的夹角过大导致图像跳动现象严重问题，该方法还包括:对于每个图像采集设备，获取其所采集的相邻图像之间的特征匹配点和三角网格信息并进行存储，以便在合成或展示图像时进行插值。这样，在进行合成或展示时，如果相邻图像之间存在特征匹配点和三角网格(例如Delaunay三角网络)信息则进行插值，生成这两个相邻图像之间的过渡帧，从而获得了相邻图像之间的虚拟视点图像。其中特征匹配点可以是例如角点、颜色或梯度变化较大的像素点等。可以利用诸如SIFT算法等现有的特征点提取方法来进行特征点匹配并去除孤立点。在展示/合成时通过基于特征匹配点和三角网格信息的图像插值过程可以形成更为细腻连续的图像，有效改善提高切换视点的平滑性和流畅性，带给用户更好的体验，而且也能有效降低存储的图像数据量。
[0070]在又一个实施例中，还可以对采集到的图像进行二次优化处理。例如通过软件来对实际拍摄中硬件无法弥补的图像缺陷进行处理，例如，噪声剔除、色差校正、提高色彩饱和度等等，从而达到产品级的照片效果。
[0071]在又一个实施例中，为了在有限带宽的网络环境下更快速地将自由视点产品展示在用户面前，还可以进行数据压缩。由于所采集的图像相似度极高，故可以使用诸如H.264等视频压缩编码方法等对图像数据进行压缩，减少图像重复冗余信息。
[0072]虽然本发明已经通过优选实施例进行了描述，然而本发明并非局限于这里所描述的实施例，在不脱离本发明范围的情况下还包括所做出的各种改变以及变化。
【主权项】
1.一种自由视点图像的获取系统，所述系统包括: 数字转盘，用于放置待拍摄的物品； 轨道以及安装在轨道上的多个图像采集设备； 控制器，用于控制所述多个图像采集设备和数字转盘来完成对所述物品的图像采集； 其中，在轨道上安装的多个图像采集设备沿弧线方向排列，并且所有图像采集设备的视点射线保持在同一竖直平面内；处于该弧线方向一端的图像采集设备与所述数字转盘的中心对齐，处于该弧线方向另一端的图像采集设备与所述数字转盘的上表面对齐。
2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述轨道为弧形轨道。
3.根据权利要求1所述的系统，其中，所述轨道包括一条水平轨道和一条垂直轨道，所述水平轨道在所述垂直轨道的上方，并与所述垂直轨道相交成直角。
4.根据权利要求3所述的系统，其中，安装在所述水平轨道和垂直轨道的所述多个图像采集设备沿与所述直角相切的弧线方向排列。
5.根据权利要求1所述的系统，其中，所述图像采集设备为相机，所示系统还包括快门集线器，快门集线器与各个相机之间分别通过快门信号线和USB数据线连接，快门集线器通过USB数据线连接到控制器，其中快门信号线用于传递触发相机快门的快门信号，USB数据线用于传输采集的图像数据。
6.根据权利要求1所述的系统，还包括图像合成器，用于根据所采集的图像合成所述物品的三维图像。
7.一种采用上述任一权利要求所述的系统获取自由视点图像的方法，所述方法包括: 步骤1，根据待拍摄的物品的大小调整轨道并安装图像采集设备； 步骤2，将所述物品放置在数字转盘上； 步骤3，由控制器指示数字转盘转动设定的角度以及响应于数字转盘停止转动来指示图像采集设备对所述物品进行拍摄，直到所述数字转盘转动360度为止。
8.根据权利要求7所述的方法，还包括步骤4，由图像合成器基于所述图像采集设备拍摄的图像合成所述物品的三维图像。
9.根据权利要求7所述的方法，在步骤I之前还包括对图像采集设备进行标定的步骤。
10.根据权利要求9所述的方法，所述标定步骤包括 1)在拍摄物品之前将棋盘格放置在数字转盘上，触发各个图像采集设备采集棋盘格图像； 2)对于各个图像采集设备: 2-a)从该图像采集设备所采集的图像中识别棋盘格； 2-b)确定该图像采集设备与设定的参考图像采集设备所采集的图像中棋盘格的位置误差和尺寸误差，所述位置误差为相比较的两个图像中棋盘格的各相应角点横坐标差值的加权平均值与纵坐标差值的加权平均值，其中以棋盘格中心角点位置为坐标系的原点，所述尺寸误差为相比较的两个图像中棋盘格中各横线长度的加权平均值之间的比例； 2-c)确定该图像采集设备所采集的图像中棋盘格的旋转误差，所述旋转误差为图像中棋盘格角点阵列所连横线或纵线与水平方向或垂直方向之间的夹角。
11.根据权利要求9或10所述的方法，还包括对所采集的图像进行校正的步骤。
12.根据权利要求11所述的方法，所述校正步骤包括根据每个图像采集设备的位置误差、尺寸误差和旋转误差，以该图像采集设备采集的棋盘格中心角点对应的位置为坐标系原点，对该图像采集设备所采集的物品图像进行校正，所述校正步骤执行下列步骤使得各个图像采集设备所采集的物品图像中物品大致处于相同位置并具有相同的尺寸: 1)根据位置误差对采集的物品图像进行平移； 2)根据尺寸误差对采集的物品图像进行缩放； 3)根据旋转误差对采集的物品图像进行旋转。
13.根据权利要求8所述的方法，还包括: 对于每个图像采集设备，获取其所采集的相邻图像之间的特征匹配点和三角网格信息并进行存储；以及 在步骤4还包括在合成图像时如果相邻图像之间存在特征匹配点和三角网格信息，则进行插值，生成这两个相邻图像之间的过渡帧。
【专利摘要】本发明提供一种自由视点图像的获取系统。该系统包括在处于竖直平面内轨道上安装的多个图像采集设备，控制所述多个图像采集设备和数字转盘来完成对物品的图像采集的控制器；根据所采集的图像合成所述物品的三维图像的图像合成器。该系统在不建立物体三维模型的情况下，快速建立物品的自由视点图像，使得用户不仅能够水平旋转物品，也能够垂直旋转。通过该方法用户可以在水平、垂直二个维度上的任意视点观察物品。
【IPC分类】H04N13-00, H04N13-02
【公开号】CN104601978
【申请号】CN201510006240
【发明人】王兆其, 李淳芃, 王岭
【申请人】北京中科广视科技有限公司
【公开日】2015年5月6日
【申请日】2015年1月6日