[发明专利]一种三维显示方法及系统

权利要求书

1.一种三维显示方法，其特征在于，该方法包括：

步骤A、绕固定轴心旋转拍摄视频，所述视频作为三维显示的视频素材；

步骤B、根据环景心投影原理，对拍摄的视频中的每一帧进行窄带分割处理，得到左眼环景观察窄带图像序列S₂和右眼环景观察窄带图像序列S₃；

步骤C、对左眼环景观察窄带图像序列S₂和右眼环景观察窄带图像序列S₃进行立体全景图像拼接，得到左眼和右眼的立体全景图像对；

步骤D、对得到的左眼和右眼的立体全景图像对进行输出显示。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述绕固定轴心旋转拍摄视频为：应用单目相机，在目标景物区域绕固定轴心由左至右或由右至左的旋转拍摄视频。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤B为：

对于拍摄的视频中图像序列中的每一帧，根据环景心投影原理，沿中心轴线左右两侧对称的部分，分割两条窄带图像，得到左眼窄带图像和右眼窄带图像，将左眼窄带图像作为右眼环形观察图像，将右眼窄带图像作为左眼环形观察图形，得到左眼环景观察窄带图像序列S₂和右眼环景观察窄带图像序列S₃。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤C为：

步骤C1、对S₂和S₃进行冗余帧筛除处理；

步骤C2、对筛除冗余帧的S₂和S₃进行SIFT特征提取处理；

步骤C3、对经过SIFT特征提取处理的S₂和S₃进行特征点匹配处理；

步骤C4、对经过特征点匹配处理的S₂和S₃进行立体全景图像拼接。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述步骤C1为：

对左眼环景观察窄带图像序列S₂和右眼环景观察窄带图像序列S₃进行冗余帧筛除处理，从当前帧的下一帧起，对比当前图像帧的SIFT特征点与之后每一帧图像的SIFT特征点匹配数量，选取SIFT特征点匹配数量最少但不为零的图像帧作为立体全景拼接的下一部分。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述步骤C2为：

对筛除冗余帧的左眼环景观察窄带图像序列S₂和右眼环景观察窄带图像序列S₃中的每个图像帧进行尺度空间极值的提取、特征点定位、方向分配和特征点描述子生成处理；以SIFT特征点为中心取16×16块，创立描述子生成窗口，对其中每4×4的小块窗口，计算高斯图像梯度在8个方向上的投影累加值，得到128维的矢量，对所述128维的矢量进行归一化处理，得到SIFT特征算子。

7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述步骤C3为：

在对S₂和S₃进行SIFT特征提取处理后，在S₂和S₃中，从第一帧开始，采用部分距离搜索算法对当前图像帧与后一图像帧的SIFT特征点进行加速匹配，当前SIFT特征点x与当前SIFT特征点x最接近的SIFT特征点y_p二者之间距离为d_min＝d(x，y_p)，对于下一SIFT特征点y_i，有如果特征点y_i与x的距离d(x，y_i)＞d_min，则SIFT特征点y_i不匹配；反之，SIFT特征点y_i匹配。

8.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述步骤C4为：

根据环景心投影原理对经过特征点匹配处理的S₂和S₃进行立体全景图像拼接，根据当前图像帧内所取狭缝像素带的邻域带的图像，对拼接的缝合区域进行估计，取出当前图像帧的狭缝像素带以及狭缝像素带的邻域带，同时与下一个图像帧进行比对，沿匹配的SIFT特征点形成曲线对两幅图像进行拼接，并在拼接缝区域进行均匀过渡，得到左眼和右眼的立体全景图像对。