[发明专利]基于双相机实时获取微单元图像阵列方法

摘要

本发明公开了基于双相机实时获取微单元图像阵列方法，主要解决三维集成成像显示中满足任何显示要求的单元图像阵列实时获取问题。其实现步骤如下，(1)获取视差图像；(2)搜索同名像点；(3)获得运动矢量数组；(4)生成中间微单元图像阵列；(5)生成显示单元图像阵列。本发明具有无需设定双相机之间的间距、可生成满足任何显示要求的单元图像阵列、实现微单元图像阵列实时获取的优点，可用于三维立体电视的图像获取、三维场景的实时采集和显示。

主权项

基于双相机实时获取微单元图像阵列方法，包括如下步骤：(1)获取视差图像：使用型号相同且水平间距和垂直间距任意放置的两个相机，采集位于两个相机重叠视场范围内的任意一个三维场景，获得视差图像1和视差图像2；(2)确定同名像点：2a)在视差图像1中任取一个像素点为中心，确定一个正方形的中心图像块和搜索窗；在视差图像2中选取与视差图像1同样大小的搜索窗，以搜索窗内的每个像素点为中心点，确定多个与中心图像块同样大小的图像块；2b)计算中心图像块与视差图像2搜索窗内每一个图像块的绝对误差和，将其中最小绝对误差和对应的图像块的中心像素，与中心图像块的中心像素作为同名像点；(3)获得运动矢量数组：用中心图像块的中心像素坐标值减去与其所对应的同名像点的坐标值，得到水平运动矢量数组和垂直运动矢量数组；(4)生成中间微单元图像阵列：4a)选择一个微透镜阵列，该微透镜阵列中单个透镜尺寸的整数倍等于两个相机的水平和垂直间距；4b)利用下式，计算中间微单元图像阵列中任意一幅微单元图像中像素点的横坐标值： x = x ′ + velx × i - k s - k 其中，x表示微单元图像中像素点的横坐标值，x′表示中心图像块的中心像素的横坐标值，velx表示水平运动矢量数组，i表示计算的微单元图像位于微透镜阵列中的第i列列数，k表示两个相机中其中一个相机位于微透镜阵列中的第k列列数，s表示另一个相机位于微透镜阵列中的第s列列数；4c)利用下式，计算中间微单元图像阵列中任意一幅微单元图像中像素点的纵坐标值： y = y ′ + vely × j - l r - l 其中，y表示微单元图像中像素点的纵坐标值，y′表示中心图像块的中心像素的纵坐标值，vely表示垂直运动矢量数组，j表示计算的微单元图像位于微透镜阵列中第j行行数，l表示两个相机中其中一个相机位于微透镜阵列中的第l行行数，r表示另一个相机位于微透镜阵列中的第r行行数；4d)将中心图像块的中心像素的横坐标值x′和中心图像块的中心像素的纵坐标值y′处的中心像素的像素信息，赋给微单元图像中像素点的横坐标值x和微单元图像中像素点的纵坐标值y处的像素点，生成一幅微单元图像；4e)判断微单元图像在微透镜阵列中的位置是否满足终止条件，若满足，执行步骤(5)；否则，执行步骤4b)；(5)生成显示单元图像阵列：利用并行光场转换方法，将微单元图像阵列转换为显示单元图像阵列，显示单元图像阵列结合三维显示设备实现三维场景的再现。