[发明专利]一种面向智能手机的立体视频生成方法及辅助拍摄装置

说明书

本发明公开了一种面向智能手机的立体视频生成方法及辅助拍摄装置。本发明立体视频生成方案包含五个步骤：立体视频辅助拍摄装置构建和安装；立体视频辅助拍摄装置参数自动标定；投影几何变换矩阵计算和灰度补偿映射函数估计；视频数据拍摄；立体视频生成。立体视频辅助拍摄装置包括：不锈钢平面镜、平面镜固定架、支架连接部件、支架固定架、手机连接部件、紧固件。本发明方法可避免两个摄像头不同步导致的左右画面不协调问题，且本发明立体视频辅助拍摄装置具有结构简单、成本低廉、便于携带和易于使用等优点，有助于普通消费者利用智能手机获取沉浸感较强的立体视频，丰富智能手机视频形式、提升拍摄和观赏乐趣。

技术领域

本发明涉及立体视频成像领域，特别是指一种面向智能手机的立体视频生成方法及辅助拍摄装置。

背景技术

视觉是人类感知外部环境的重要信息来源，因此图像和视频在娱乐、教育、社交等各种应用场景中发挥重要作用。然而，普通图像和视频本质上是对三维世界的二维投影，成像过程中丢失了场景深度信息，因此普通图像和视频难以给观察者带来身临其境的感觉。近年来，立体(stereoscopy)视频成像技术得以迅速发展，极大地增强了场景的立体感和真实感。立体视频可以向观察者左、右眼呈现具有视差的左、右视图，这两个视图经过观察者大脑合成之后可以为观察者提供完整的场景深度线索。目前，人们可以借助虚拟现实眼镜(virtual reality glasses)等辅助设备在智能手机上观看事先录制好的立体视频，为用户带来前所未有的沉浸感和极佳的影视欣赏体验。

现有的立体图像和立体视频获取技术大致可以分为以下四类：利用计算机视觉和图像处理方法从普通单摄像头视频中提取场景的深度信息，在此基础上生成具有视差的左、右视图；使用两个并排、且相对位置固定的摄像机同时进行拍摄；采用双镜头摄像机进行立体视频拍摄；采用单个摄像头结合辅助装置进行拍摄。这些技术手段各自存在成本高、结构复杂、操作困难等问题，无法满足一般消费者利用普通智能手机拍摄立体视频的需求。

针对现有技术中立体视频拍摄成本高、结构复杂、操作困难的问题，目前尚未有有效的解决方案。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例的目的在于提出一种面向智能手机的立体视频生成方法及辅助拍摄装置，能够使一般消费者利用普通智能手机拍摄立体视频，降低成本、简化结构、且便于操作。

基于上述目的，本发明实施例提供了一种面向智能手机的立体视频生成方法，包括：

构建立体视频辅助拍摄装置并将其安装在智能手机上；

标定立体视频辅助拍摄装置的安装参数；

使用智能手机计算投影几何变换矩阵与灰度补偿映射函数；

使用智能手机拍摄视频数据；

将拍摄的视频数据转化为立体视频。

在一些实施方式中，所述立体视频辅助拍摄装置包括用于获取场景虚像的不锈钢平面镜，不锈钢平面镜所在平面与智能手机背面相垂直，不锈钢平面镜所在平面与智能手机背面相交于不锈钢平面镜内边缘，不锈钢平面镜内边缘与智能手机侧边相垂直；同时，不锈钢平面镜由平面镜固定架固定，平面镜固定架通过支架连接部件连接至支架固定架，支架固定架通过手机连接部件与智能手机相连接，平面镜固定架与支架连接部件之间、支架固定架与手机连接部件之间以紧固件固定或调节相对位置与角度。

在一些实施方式中，所述标定立体视频辅助拍摄装置的安装参数包括：

使用智能手机拍摄图像，其中，该图像对应的拍摄场景包含较丰富的纹理、颜色信息，并且不能是墙面、桌面等颜色单一的场景；

从该图像中提取多个稀疏特征点并进行特征点匹配，生成特征点匹配集合；

多次重复随机选取两对特征点进行匹配，生成上述特征点匹配确定的平面镜法向量估计；