[发明专利]一种三维虚拟展示装置与方法

权利要求书

1.一种三维虚拟展示装置与方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤101、视图扭曲，根据两个视点的图像，虚拟构建出两视点之间的直线路径上的任意视点的图片；

步骤102、视图插值；

步骤103、视频防抖，基于保持图像内容的图像扭曲算法的视频防抖技术，对视频帧基于SfM算法得到场景的三维结构和摄像机运动轨迹，对路径做光滑处理得到稳定后的视频帧；再对视频每一帧做色差分析得到用户关注区域，扭曲每一帧图片，得到保持用户关注内容基本形状的每一帧图片；然后对图片做边界处理得到最终视频；

步骤104、同心拼图，摄像机固定在一个水平转动杆上，绕中心运动拍摄周边环境图片；然后从每一帧图片中选取“带状”图片，将所有带状图片拼接得到最终的场景全景图。

2.如权利要求1所述的一种三维虚拟展示装置与方法，其特征在于，所述步骤101具体为：

第一步，根据两幅图片I₀和I₁之间的特征点对应关系，求得一个基础矩阵F，再求其转置矩阵F^T，再求出关于z轴旋转-φ₀的旋转矩阵旋转φ₁的旋转矩阵最后分别得到两图片的变换矩阵和根据这两个矩阵和将两幅图片I₀和I₁扭曲到和

第二步，假设摄像机光心为C，有第一步求出的矩阵H，则根据Π＝[H|-HC]，扭曲后的图像上点的坐标和原图上的点的坐标为p＝ΠP，将Cs处的图像构建出来；

第三步，根据第二步得到的Π_s得到H_s，将H_s作用到得到I_s。

3.如权利要求1所述的一种三维虚拟展示装置与方法，其特征在于，所述步骤103具体为：

首先，利用voodoocamreatracker软件得到每帧图片的摄像机参数和每帧图片的特征点云，构建出摄像机三维空间中的轨迹和三维点云；

其次，将摄像机轨迹拟合成一个圆，达到初步光滑摄像机轨迹的作用；

再次，对视频的每一帧做保持内容的扭曲。

4.如权利要求3所述的一种三维虚拟展示装置与方法，其特征在于，所述对视频的每一帧做保持内容的扭曲的扭曲算法分为两步：

第一步把图片分为64*36的网格，用双线性插值算法找到每一个特征点所对应的网格的四个角点的坐标；

第二步再将图片的每个网格分为两个三角形，最小化所有输入点和输出点的之间的偏差和，并求得每个三角形的三个角点在该三角形内的局部坐标(u,v)，以及网格内每个三角形的每个角点与输出角点之间的误差函数Es,误差函数Es乘以α作为第二步在整个优化过程中的权重。

5.如权利要求1所述的一种三维虚拟展示装置与方法，其特征在于，所述步骤104具体为：

第一步，准备特定设备，一个三脚架上挂载一个水平的运动杆，可以绕中心旋转一周，在运动杆的最外点架设一个摄像机，可以拍摄视频，然后，运动杆运动的过程中摄像机拍摄视频，基本速率为每帧转动0.12度，共拍摄3000帧的一个视频；

第二步，视频的每一帧按照某种方式选取带状图片片段，再将所有片段拼接起来，得到最终的长条式图片；

第三步，利用第二步结果，构建该圆内部的所有同心圆；

第四步，在第三部得到的这些同心圆范围内，选取任意视点就能得到该视点所对应的图片。

6.一种三维虚拟展示装置与方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤201、拍摄视频，用户使用手持摄像头或者手机对某一静态物体拍摄视频；

步骤202、对视频离线处理，使用专用的摄像机软件voodoocameratracker和收费软件AdobePremierePro对视频离线处理；

步骤203、根据步骤202得到的视频帧基于Content-preservingwarps算法对视频除抖；

步骤204、对步骤203得到的视频帧，将所有图片基于同心拼图的方式将每一帧选取的“带状”片段做拼接；

步骤205、在电脑端或者手机端对步骤204得到的“长条状”图片按照屏幕的长宽比展示“长条状”图片中的相应大小的图片。