[发明专利]一种三维图像处理方法

说明书

本发明公开了一种三维图像处理方法，该方法通过采集图像信息，分析到图像中现实物体影子的方向和场景深度图等三维信息；并根据上述信息，在图像中放入虚拟物体时，适应性调整虚拟物体的大小比例以及三维信息。

所属技术领域

本发明涉及图像处理领域，具体涉及一种三维图像处理方法。

背景技术

虚拟现实(virtual reality，VR)技术是仿真技术与计算机图形学人机接口技术、多媒体技术、传感技术、网络技术等多种技术的集合，是一门富有挑战性的交叉技术前沿学科和研究领域。VR主要包括模拟环境、感知、自然技能和传感设备等方面。模拟环境是由计算机生成的、实时动态的三维立体逼真图像。

基于图像素材的虚实融合场景生成技术正在成为虚拟现实和增强现实方向的技术发展趋势和典型研究热点。为了保证图像后期可以进行虚实光影一致性的处理，必须保证在图像中加入的虚拟物体与图像具有阴影相称的虚拟物体阴影效果，即具有相同的投影方向和场景深度。

传统的提供VR元素的功能，绘制的VR元素一般在图像的固定位置，展现方式固定，导致添加的VR元素不能与移动终端拍摄的真实场景对应的图片元素很好的融合，影响整体图片的真实性。

对置入图像中的虚拟物体进行三维重构和融合，首先要获取图像中现实物体的三维图像信息，三维图形信息包括物体的彩色信息和深度信息。现有的三维成像技术主要通过传感器获取物体的彩色信息和深度信息，对彩色信息和深度信息进行融合，得到三维图像信息。

发明内容

本发明提供一种三维图像处理方法，该方法通过采集图像信息，分析到图像中现实物体影子的方向和场景深度等三维信息；并根据上述信息，在图像中放入虚拟物体时，适应性调整虚拟物体的大小比例以及三维信息。

为了实现上述目的，本发明提供一种三维图像处理方法，该方法具体包括如下步骤：

S1.网络摄像机远程采集图像信息发送给图像处理服务器；

S2.图像处理服务器识别图像中所有现实物体三维特征；

S3.在图像中置入虚拟物体；

S4.根据虚拟物体周边现实物体的三维特征，适应性调整虚拟物体的大小比例以及三维信息。

优选的，所述三维信息特征包括三维深度信息和投影方向。

优选的，所述步骤S2中，包括S21：通过计算图像中每个现实物体中相邻像素的相似度，进而得到所述像素的深度，得到现实物体的三维深度信息。

优选地，所述计算图像中每个现实物体中相邻像素的相似度，采用相邻像素传播和随机优化的多循环算法，包括将横向像素初始化为随机平面和迭代计算相邻像素的相似度的步骤。

优选地，所述将横向像素初始化为随机平面，包括步骤：

S211.将横向像素初始化为随机平面；

S212.每个像素的初始深度设定为随机值，通过每个像素的表面的法线矢量被设置为随机单位向量。

优选地，所述将横向像素初始化为随机平面，包括如下过程：

通过所述横向像素的深度坐标的平面，由式(1)表示，

z＝f₁▽p_x+f₂▽p_y+f₃ (1)

其中，z为所述横向像素的深度坐标，和p_x和p_y为随机平面，f₁、f₂和f₃分别如式(2-1)、式(2-2)和式(2-3)所示，