一种实现浅景深效果的多摄像头拍摄方法
【专利摘要】本发明提供一种实现浅景深效果的多摄像头拍摄方法，其应用在具备多个摄像头的立体摄像装置中，各摄像头可同时对被摄场景进行曝光获得照片，然后通过对上述多摄像头拍摄装置拍摄到的多幅照片进行多基线摄影测量计算，生成被摄场景的三维模型，再根据用户提供的光学参数对三维模型进行模拟成像，最终生成一幅带有浅景深效果照片。本发明可以在轻便的便携式移动设备上实现一般只能在更昂贵和笨重的专业摄影器材上才能实现的浅景深效果，并且由于使用了被摄体的深度信息，此浅景深效果十分自然，优于现有的不使用深度信息而生成浅景深的软件的效果。
【专利说明】一种实现浅景深效果的多摄像头拍摄方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种影像处理方法，具体是一种实现浅景深效果的多摄像头拍摄方法。
【背景技术】
[0002]景深指相机镜头能够对物体成清晰像的物距范围，在该物距范围之外(包括前景和背景)，相机镜头对物体成模糊像。通过对景深的控制，摄影者可以对画面主体及背景环境的清晰度进行控制，从而更好地表现画面主题，这种画面虚化效果深受人们的喜爱。
[0003]拍摄时，影响景深的因素有三点一镜头的光圈大小，镜头的物理焦距长短以及相机与被摄对象的对焦距离远近。理论上，在其他因素一定的前提下，光圈越大、焦距越长、对焦距越近，则景深越浅，即前景和背景更模糊，虚化效果更强。然而，在实际拍摄中，虚化的效果和摄影设备本身的规格有很大关系。
[0004]由于不同摄影设备的感光元件尺寸大小不同，其各自配套的镜头的规格也不同。这种差异主要体现在镜头的物理尺寸和物理焦距上。一般来说，为大尺寸感光元件设计的镜头的体积会比为小尺寸感光元件设计的类似镜头的体积更庞大；并且即使两支镜头具有相同的等效焦距(视场角)，为大尺寸感光元件设计的镜头的物理焦距也要比为小尺寸感光元件设计的镜头的物理焦距更长。这样一来，即使两台相机在拍摄时使用相同视场角的镜头、光圈大小和对焦距，大尺寸感光元件相机获得的景深也要比小尺寸感光元件相机更浅。
[0005]目前，市面上出售的可用于拍照片的便携式移动设备有卡片式相机、智能手机、平板电脑等，由于其感光元件尺寸很小，且镜头的物理焦距很短，很难拍摄出浅景深的画面效果，这样，人们对背景虚化效果的需求无法通过现有的便携式移动设备实现。
[0006]虽然现在的图像处理软件可以通过一定的模糊算法对图片进行处理，实现类似镜头虚化的模糊效果，但是由于软件无法得知画面中哪些区域需要进行模糊处理以凸显拍摄主题，因此无法通过自动处理得到理想的虚化效果，此时只能靠人工选择画面区域来进行处理，十分地繁琐费时。
[0007]而且，这种模拟虚化和真实的镜头虚化效果相比有很大的差异。这种差异主要体现在:
[0008]一、真实的虚化效果是严格与物距相关的，在景深范围之外的物体一定会出现不同程度的模糊。但是由于软件无法得知照片中物体的物距信息，因此无法判定照片内的物体到底是在景深内还是景深外，所以无法对物体进行区别对待的虚化处理——最终自动处理的结果，很可能本应模糊的物体反而清晰，本应清晰的物体反而模糊；
[0009]二、真实的虚化效果是随着对焦点前后物体物距的变化而平滑渐变的一画面中的物体的物距和镜头对焦距相差越大，则虚化程度越高。但现有软件的效果往往是笼统的一抹了之地进行均匀模糊处理，无法体现出这种渐变；
[0010]三、现有的软件一般是通过卷积算法对图像进行模糊处理，模糊形式往往十分简单且固定，无法很好地体现出不同型号镜头的虚化效果的差异。
[0011]现有的利用立体摄像系统生成浅景深效果的专利，例如中国专利“产生浅景深影像的方法及装置(申请号CN201110031413.2) ”，仅采用了双摄像头拍摄系统，对于复杂场景的识别能力不高，特别是对于图像中的水平边缘无法很好地进行识别匹配；并且其模糊图像的方法未考虑近景对远景的遮蔽问题，会产生所谓的“强度渗漏”现象，即本应被遮蔽的物体的散景图像反而覆盖了前景的现象。
[0012]中国专利“一种移动终端中实现景深效果的方法及移动终端(申请号CN201310039752.4) ”中，所述的“移动终端”不能获取图像的深度信息，因此图像的模糊区域不能由软件计算自动确定，而要由用户指定非模糊区域并由软件进行联想和排除后才能得到模糊区域，这种模糊区域与真实相机产生的焦外模糊区域并不一致。随后进行的模糊处理也未用到深度信息，因此这种模糊是一种均一的模糊，所以该景深绘制效果并不能很好地模拟真实相机的景深效果。
[0013]中国专利“产生浅景深图像的方法及装置(中国专利申请号CN102811309A)”中的装置也不能获取图像的深度信息，而是通过使用不同的光圈大小先后对物体进行成像，其后通过分析和处理将两幅图像进行融合，从而达到获取浅景深图像的目的。这一方法能够达到较自然的效果，但是需要前后两次曝光限制了其适用范围。特别是在拍摄运动物体时，前后两次曝光获得照片不可能完全一致，这会在很大程度上影响两幅图像的比对分析过程，甚至得出不自然的、错误的景深模拟效果。
[0014]中国专利“数字图像的浅景深模拟方法(申请号200810176590.8) ”中通过一个摄像头使用不同的对焦距离拍摄多张照片，分析各照片的差异从而得出拍摄场景的深度信息，并以此为依据对图像进行模糊处理，从而获得浅景深效果。此方法虽然理论上能获得渐变的虚化效果，但由于需要对同一场景拍摄一系列的照片，耗时较多，在此期间只要被摄场景或相机一方发生移动，都会很大程度上影响序列图像的一致性，从而导致图像的比对处理发生错误，得出不自然的、错误的景深模拟效果。
[0015]中国专利“浅景深模拟方法及数字相机”(申请号:201110133927.9)仅采用了单摄像头，因此无法进行立体摄影测量计算，所以无法得知画面中物体的精确位置。这样一来，要依深度信息进行虚化效果渲染更无从谈起了。
[0016]总而言之，想要通过拍摄设备实现理想的虚化效果，现有的拍摄设备要么过于笨重昂贵，要么虽轻便实惠却无法虚化，而通过图像处理的方法来实现理想的虚化效果，现有的软件不仅操作起来费时费力，并且无法达到很自然的效果；现有的专利也或多或少有些缺憾。本发明能够在拍摄装置轻便的且成本较低的情况下，较好地实现自然的景深效果。
【发明内容】
[0017]本发明提供一种实现浅景深效果的多摄像头拍摄方法，可获得被摄场景的三维信息和并生成具有自然浅景深效果的图像。
[0018]一种实现浅景深效果的多摄像头拍摄方法，其特征在于:包括如下步骤:
[0019]步骤一、提供一拍摄装置，所述拍摄装置包括至少三个摄像头，所述至少三个摄像头的光轴方向相互平行且成像平面共面，各摄像头的对焦距设置在超焦距，；
[0020]步骤二、利用所述至少三个摄像头同时对被摄场景拍摄得到一组照片；[0021]步骤三、对拍摄得到的照片进行密集影像匹配，提取出被摄场景其中所有物点在不同照片中的像点坐标，即同名点的坐标；
[0022]步骤四、根据所述拍摄装置的标定信息以及得到的同名点的坐标进行多照片前方交会计算，得到所有同名点对应物点的三维坐标，生成点云数据；
[0023]步骤五、利用点云数据和照片的纹理信息，计算生成被摄场景的数字表面模型；
[0024]步骤六、将所述数字表面模型以新的摄影中心和投影平面进行投影成像，并在投影平面上生成一幅投影照片；
[0025]步骤七、计算所述投影照片里所有像素的投影距离，作为各个像素的深度信息进行储存；
[0026]步骤八、指定所述投影照片中的某个像素作为照片的模拟对焦点，从步骤七得到的深度信息中读取该像素的深度值，作为照片的对焦距；
[0027]步骤九、根据拍摄光圈号数、镜头焦距、容许弥散圆直径以及步骤八确定的对焦距计算景深范围，并根据景深范围将所述投影照片中所有像素分为三组一背景组、景深内组、前景组；
[0028]步骤十、拍摄光圈号数、镜头焦距、对焦距和画幅对角线长四个参数，计算各个像素的相对弥散圆大小，直至把所有像素的相对弥散圆大小计算完毕；
[0029]步骤十一、对于背景组的所有像素，按照像素深度值由远至近的次序，依次在一幅空白图像上绘制和叠加每个像素的弥散圆光斑，其中弥散圆光斑大小与步骤十中的相对弥散圆大小计算结果相一致；
[0030]步骤十二、对于景深内组的所有像素，按照像素深度值由远至近的次序，依次在步骤十一生成的图像上绘制和叠加每个像素，若像素的绘制位置上已有RGB信息，则将其替换；
[0031]步骤十三、对于前景组的所有像素，按照像素深度值由远至近的次序，依次在步骤十二生成的图像上绘制和叠加每个像素的弥散圆光斑，其中弥散圆光斑大小与步骤十中的相对弥散圆大小计算结果相一致；
[0032]步骤十四、存储此幅图像，并作为最终结果呈现给用户。如上所述的实现浅景深效果的多摄像头拍摄方法，所述画幅对角线长、容许弥散圆直径和镜头焦距由用户从一系列预置的真实相机机身和镜头型号中选取，拍摄光圈号数由用户指定。
[0033]如上所述的实现浅景深效果的多摄像头拍摄方法，所述前景深计算公式为:前景深=(光圈号数*容许弥散圆直径*对焦距~2)/(镜头焦距~2+光圈号数*容许弥散圆直径*对焦距)，所述后景深计算公式为:后景深=(光圈号数*容许弥散圆直径*对焦距~2)/(镜头焦距~2-光圈号数*容许弥散圆直径*对焦距)。
[0034]如上所述的实现浅景深效果的多摄像头拍摄方法，步骤六中所述新的摄影中心的位置由软件根据摄像头的标定信息，自动取三个摄像头摄影中心位置的平均值而得到，所述新的投影平面与三个摄像头感光元件所在的平面共面。
[0035]本发明可以在轻便的便携式移动设备上实现一般只能在更昂贵和笨重的专业摄影器材上才能实现的浅景深效果，并且由于使用了被摄体的深度信息，此浅景深效果十分自然，优于现有的不使用深度信息而生成浅景深的软件的效果。本发明可以较好地解决水平边缘识别和强度渗漏的问题；通过多摄像头拍摄装置获取图像的深度信息，再根据深度信息进行景深绘制，不仅能够自动精确区分模糊区域和非模糊区域，还能够较好地模拟真实相机的景深效果；
【专利附图】
【附图说明】
[0036]图1是本发明多摄像头拍摄装置其中一实施例结构示意图，所述拍摄装置作为移动设备的拍摄附件；
[0037]图2是本发明多摄像头拍摄装置另一实施例结构示意图，所述拍摄装置与移动设备本身集成为一体；
[0038]图3(a)是本发明多摄像头拍摄装置的拍摄示意图；
[0039]图3(b)是本发明多摄像头拍摄装置拍摄中的几何关系示意图；
[0040]图4是本发明将数字表面模型投影至像平面的示意图；
[0041]图5是本发明镜头成像的几何光学示意图；
[0042]图6是本发明多摄像头拍摄装置的电路结构示意图。
[0043]图中:101、201、301—第一摄像头，102、202、302—第二摄像头，103、203、303—第三摄像头，104、204—移动设备，105—移动设备数据接口，106—拍摄装置数据插头，107—数据插头接口，108、205—第一闪光灯，109、206—第二闪光灯，311—第一照片，312—第二照片，313—第三照片，320—物点，321、322、323—同名点，331—第一成像光线，332—第二成像光线，333一第二成像光线，400—数字表面模型，401—第一被摄场景，402—第二被摄场景，403—第二被摄场景，410—摄影中心，411 一第一投影光束，412—第二投影光束，413—第二投影光束，420—投影平面，421—第一被摄场景投影，422—第二被摄场景投影，423—第二被摄场景投影，500一处理器,600一存储模块。
【具体实施方式】
[0044]下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述。
[0045]为达到上述目的，本发明实现浅景深效果的多摄像头拍摄装置需要配备至少三个摄像头以及与所述至少三个摄像头连接的处理器，所述三个处理器用于对摄像头拍摄的照片进行摄影测量和图像处理功能。
[0046]本发明实现浅景深效果的多摄像头拍摄装置既可以是移动设备的外置摄像头附件，通过数据接口与手机、平板电脑等设备进行连接及操作，作为移动设备原有摄像头的补充；也可以完全替代传统移动设备上的单枚摄像头，与设备集成为一体，作为移动设备自身的摄像头——两种方案均可以完整实现本发明提出的各项功能。下面将分别对两个方案进行阐述。
[0047]第一种方案，即当此拍摄装置作为移动设备的外置摄像头附件时，如图1所示，移动设备104具有第一摄像头101，该拍摄装置自身拥有两个摄像头，即第二摄像头102和第三摄像头103。第二摄像头102和第三摄像头103相距一定距离排列在拍摄装置本体两端。在使用时，该拍摄装置通过拍摄装置数据插头106与移动设备104的移动设备数据接口 105相连并固定；并且根据移动设备不同型号的数据接口，此拍摄装置也能灵活更换对应型号的数据插头接口 107，以便成功对接。这时，拍摄装置的两个摄像头(102、103)与移动设备本身的摄像头(101)相距一定距离，呈三角形排列，它们共同构成一套三摄像头的立体拍摄系统。在理想状况下，各个摄像头的光轴方向相互平行且成像平面共面。该拍摄装置配备有两枚闪光灯(第一闪光灯108、第二闪光灯109)，用于给被摄主体补光。需要指出的是，此种拍摄装置在作为移动设备的外置摄像头附件时，其上的摄像头数目最低为两枚(若计入移动设备自身摄像头，摄像头总数不小于三)，但也可以集成更多数量的摄像头——此处仅以两枚为例说明原理，并不对拍摄装置上的摄像头数目进行最大数量上的限制。
[0048]如图6所示，所述拍摄装置还包括与第一摄像头101、第二摄像头102和第三摄像头103连接的处理器以及与处理器连接的存储模块600。
[0049]第二种方案，即此拍摄装置与移动设备集成时，该拍摄装置应具有至少三枚摄像头。如图2所示，各枚摄像头(201、202、203)之间相距一定距离，呈三角形排列于移动设备204上，构成了一套三摄像头的立体拍摄系统。在理想状况下，各个摄像头的光轴方向相互平行且成像平面共面。在移动设备204表面，各摄像头之间配备有两枚闪光灯(第一闪光灯205、第二闪光灯206)，用于给被摄主体补光。需要指出的是，这种与移动设备集成的摄像头，其数目最低为三枚，但也可以集成更多数量的摄像头——此处仅以三枚为例说明原理，并不对拍摄装置上的摄像头数目进行最大数量上的限制。所述拍摄装置还包括与第一摄像头201、第二摄像头202和第三摄像头203连接的处理器及与处理器连接的存储模块。
[0050]需要指出的是，上述的这两种方案除了在硬件结构上有一定差别之外，在拍摄流程、计算原理等方面是一致的。
[0051]该拍摄装置上的摄像头与一般手机上配备的摄像头模块规格类似，由镜头、感光元件和集成电路板等部件构成。各摄像头的规格参数(镜片结构、焦距、感光元件尺寸，像素数等)一致。这种摄像头模块的特点是:感光元件尺寸小，镜头物理焦距短，摄像头整体尺寸小巧；当对焦距设置在超焦距时，能拍出具有极大景深的照片。各摄像头具有同步拍摄的功能，即在人为控制下，在同一时刻一起对某一拍摄场景进行曝光，每个摄像头均记录下一张照片。这样可以一次性得到同一个拍摄场景的一系列具有视差的照片。
[0052]拍摄装置使用前需要进行镜头标定，确定各个摄像头之间的相对位置以及各摄像头自身的光学参数(焦距、像主点位置、畸变系数等)，标定可以在生产环节完成，也可以由用户完成，在这里不做限定。
[0053]如图3 (a)和图3 (b)所不，拍摄时，各个摄像头(弟一摄像头301、弟二摄像头302、第三摄像头303)的对焦距均设置在超焦距，此时可认为镜头能达到无限远合焦，即从超焦距前景距到无限远的范围内的所有物体均是清晰的。各个摄像头(301、302、303)对被摄场景进行拍摄得到照片(311、312、313)，并将这些照片(311、312、313)将进行存储，以备下阶段产生浅景深图像的处理流程中使用。
[0054]如与6所示，本发明其中一实施例，所述拍摄装置包括第一摄像头301、第二摄像头302、第三摄像头303、与所述第一摄像头301、第二摄像头302、第三摄像头303连接的处理器500及与所述处理器500连接的存储模块600。第一摄像头301、第二摄像头302、第三摄像头303同时对被摄场景拍摄得到的照片存储在所述存储模块600中。
[0055]本发明的处理器500对照片的处理从整体上分为两个部分。第一部分为计算所有像素的三维信息，生成三维模型。第二部分为生成具有浅景深效果的图像。
[0056]第一部分(生成三维模型)的具体步骤为:
[0057]1、所述处理器500从存储模块600中读取第一摄像头301、第二摄像头302、第三摄像头303拍摄得到的多张照片(311、312、313)；
[0058]2、所述处理器500对拍摄得到的照片进行密集影像匹配，提取出被摄场景其中一个物点320在不同照片(311、312、313)中的像点坐标，即同名点(321、322、323)的坐标。在这里需要指出的是，由于传统双像立体摄影系统多采用水平并列放置的两台摄影机，因此被摄场景中的水平边缘会与摄影基线平行，造成两张照片中的水平边缘成像重合，这让图像处理程序无法得到足够的信息去区分和识别水平边缘上的同名点，这对影像匹配颇为不利。而本发明中的影像匹配使用的是非共线排列的至少三个摄像头的多基线立体摄影系统所拍摄的像片，因此即使获取的像片里含有与某条摄影基线平行的直线边缘，程序也能从其他的摄影基线中获得足够的信息对解进行约束，增强了影像匹配的可靠性，因此具有更好的影像匹配效果；
[0059]3、不断重复第2步，直到提取出照片中所有的同名点的坐标；
[0060]4、由于各摄像头摄影中心、对应同名点位置与物点320的连线，即三条成像光线(331、332、333)必然交会于物点320，因此根据拍摄装置的标定信息以及上一步得到的同名点(321、322、323)的坐标进行多照片前方交会计算，即可得到各个同名点对应物点(320)的三维坐标(X，Y, Z)；
[0061]5、不断重复第4步，直到所有同名点对应物点的三维坐标均计算出来，生成点云数据；
[0062]6、利用点云数据和照片的纹理信息，计算生成被摄场景的数字表面模型400 (参见图4)，此数字表面模型400是被摄场景的三维虚拟表现形式。
[0063]第二部分(浅景深图像生成)的具体步骤为:
[0064]1、将此数字表面模型400投影以一个新的摄影中心410向一个新的投影平面420上进行投影成像，其中摄影中心410的位置由软件根据摄像头的标定信息，自动取三个摄像头摄影中心位置的平均值而得到，所述新的投影平面420与三个摄像头感光元件所在的平面共面，最终在投影平面420上生成一幅投影照片。例如，数字表面模型400上的被摄场景(401、402、403)在投影平面420上生成的投影照片中对应有被摄场景投影(421、422、423)。
[0065]2、计算这幅投影照片里所有像素的投影距离(数字表面模型400至投影平面420的法向距离)，作为各个像素的深度信息进行储存。也就是说，这幅投影照片里的每个像素除了 RGB值信息以外，还有一个对应的深度信息。
[0066]3、由用户从一系列预置的真实相机机身和镜头型号中选取想要用来模拟景深效果的相机机身和镜头型号，此时读取机身的画幅对角线长、容许弥散圆直径和镜头焦距，并由用户指定拍摄光圈号数；
[0067]4、由用户指定(I)中生成的投影照片中的某个像素作为照片的模拟对焦点，从
(2)得到的深度信息中读取该像素的深度值，作为照片的对焦距；
[0068]5、按照景深计算公式(前景深=(光圈号数*容许弥散圆直径*对焦距~2)/(镜头焦距~2+光圈号数*容许弥散圆直径*对焦距)；后景深=(光圈号数*容许弥散圆直径*对焦距~2) / (镜头焦距~ 2-光圈号数*容许弥散圆直径*对焦距))，代入(3) (4)中得到的拍摄光圈号数、镜头焦距、对焦距和容许弥散圆直径四个参数，计算在这些拍摄参数下的整个照片景深范围，并根据景深范围将(I)中得到的照片中所有像素分为三组——背景组、景深内组、前景组。分类依据为:若像素的深度值小于或等于前景距(即:对焦距-前景深)，则将像素分类至前景组；若像素的深度值大于前景距(即:对焦距-前景深)且小于后景距(即:对焦距+后景深)，则将像素分类至景深内组；若像素的深度值大于或等于后景距(即:对焦距+后景深)，则将像素分类至背景组。对焦距、前景距、后景距之间的几何关系见图5 ；
[0069]6、按照弥散圆直径计算公式(例如近似计算公式:相对弥散圆直径?镜头焦距~2/(光圈号数*画幅对角线长*对焦距))，代入(3) (4)中得到的拍摄光圈号数、镜头焦距、对焦距和画幅对角线长四个参数，计算各个像素的相对弥散圆大小(像素的模糊程度)，直至把所有像素的相对弥散圆大小计算完毕，并保存。光学示意图如图5所示；
[0070]7、对于背景组的所有像素，按照像素深度值由远至近的次序，依次在一幅空白图像上绘制和叠加每个像素的弥散圆光斑，其中弥散圆光斑大小与出)中的相对弥散圆大小计算结果相一致。不断循环直到背景组所有像素处理完毕；
[0071]8、对于景深内组的所有像素，按照像素深度值由远至近的次序，依次在(7)生成的图像上绘制和叠加每个像素，若像素的绘制位置上已有RGB信息，则将其替换。不断循环直到景深内组所有像素处理完毕；
[0072]9、对于前景组的所有像素，按照像素深度值由远至近的次序，依次在(8)生成的图像上绘制和叠加每个像素的弥散圆光斑，其中弥散圆光斑大小与出)中的相对弥散圆大小计算结果相一致。不断循环直到前景组所有像素处理完毕；
[0073]需要说明的是，这里不对在(7)和(9)中绘制光斑的形状进行限制，实际实现过程中，可根据用户的需求使用不同的光斑形状，例如圆形、环形、心形、月牙形或是上述形状的渐晕形式等。并且，由于在第8步中使用景深内组的像素覆盖了背景组像素的光斑，因此排除了背景组光斑和景深内组像素相互冲突的情况一即“强度渗漏”的出现。
[0074]10、存储此幅图像在存储模块600中，并作为最终结果呈现给用户。由于前景和背景的所有像素均被处理成模糊的光斑并叠加，而景深内的像素直接用原始的清晰图像绘制，因此整幅图像能够呈现出焦内锐利而焦外柔美的浅景深视觉效果。若用户对虚化效果不够满意，则可重新选择相关光学参数，重复上述步骤生成一幅新的图像，直至满意为止。
【权利要求】
1.一种实现浅景深效果的多摄像头拍摄方法，其特征在于包括如下步骤: 步骤一、提供一拍摄装置，所述拍摄装置包括至少三个摄像头，所述至少三个摄像头的光轴方向相互平行且成像平面共面，各摄像头的对焦距设置在超焦距； 步骤二、利用所述至少三个摄像头同时对被摄场景拍摄得到一组照片； 步骤三、对拍摄得到的照片进行密集影像匹配，提取出被摄场景其中所有物点在不同照片中的像点坐标，即同名点的坐标； 步骤四、根据所述拍摄装置的标定信息以及得到的同名点的坐标进行多照片前方交会计算，得到所有同名点对应物点的三维坐标，生成点云数据； 步骤五、利用点云数据和照片的纹理信息，计算生成被摄场景的数字表面模型； 步骤六、将所述数字表面模型以新的摄影中心和投影平面进行投影成像，并在投影平面上生成一幅投影照片； 步骤七、计算所述投影照片里所有像素的投影距离，作为各个像素的深度信息进行储存； 步骤八、指定所述投影照片中的某个像素作为照片的模拟对焦点，从步骤七得到的深度信息中读取该像素的深度值，作为照片的对焦距； 步骤九、根据拍摄光圈号数、镜头焦距、容许弥散圆直径以及步骤八确定的对焦距计算景深范围，并根据景深范围将所述投影照片中所有像素分为三组一背景组、景深内组、前景组； 步骤十、拍摄光圈号数、镜头焦距、对焦距和画幅对角线长四个参数，计算各个像素的相对弥散圆大小，直至把所有像素的相对弥散圆大小计算完毕； 步骤十一、对于背景组的所有像素，按照像素深度值由远至近的次序，依次在一幅空白图像上绘制和叠加每个像素的弥散圆光斑，其中弥散圆光斑大小与步骤十中的相对弥散圆大小计算结果相一致；步骤十二、对于景深内组的所有像素，按照像素深度值由远至近的次序，依次在步骤十一生成的图像上绘制和叠加每个像素，若像素的绘制位置上已有RGB信息，则将其替换；步骤十三、对于前景组的所有像素，按照像素深度值由远至近的次序，依次在步骤十二生成的图像上绘制和叠加每个像素的弥散圆光斑，其中弥散圆光斑大小与步骤十中的相对弥散圆大小计算结果相一致； 步骤十四、存储此幅图像，并作为最终结果呈现给用户。
2.如权利要求1所述的实现浅景深效果的多摄像头拍摄方法，其特征在于:所述画幅对角线长、容许弥散圆直径和镜头焦距由用户从一系列预置的真实相机机身和镜头型号中选取，拍摄光圈号数由用户指定。
3.如权利要求1所述的实现浅景深效果的多摄像头拍摄方法，其特征在于:所述前景深计算公式为:前景深=(光圈号数*容许弥散圆直径*对焦距~2)/(镜头焦距~2+光圈号数*容许弥散圆直径*对焦距)，所述后景深计算公式为:后景深=(光圈号数*容许弥散圆直径*对焦距~2)/(镜头焦距~2_光圈号数*容许弥散圆直径*对焦距)。
4.如权利要求1所述的实现浅景深效果的多摄像头拍摄方法，其特征在于:步骤六中所述新的摄影中心的位置由软件根据摄像头的标定信息，自动取三个摄像头摄影中心位置的平均值而得到，所述新的投影平面与三个摄像头感光元件所在的平面共面。
【文档编号】G03B35/00GK103945210SQ201410195050
【公开日】2014年7月23日 申请日期:2014年5月9日 优先权日:2014年5月9日
【发明者】李凌霄, 谭德宝, 李青云, 林莉, 张煜, 张穗 申请人:长江水利委员会长江科学院