專利名稱：一種圖像三維模型的獲取方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及計算機技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種圖像三維模型的獲取方法和 裝置。
背景技術(shù)：
虛擬演播室系統(tǒng)(The Virtual Studio System, VSS )是近年來隨著計算機 技術(shù)的飛速發(fā)展和色鍵技術(shù)的不斷改進而出現(xiàn)的一種新的電視節(jié)目制作系 統(tǒng)。
典型的虛擬演播室系統(tǒng)是由攝像設(shè)備、攝像機位置^t分析和控制、圖 形計算才幾、背景材料庫和圖l象合成等設(shè)備組成。虛擬演播室節(jié)目制作系統(tǒng)構(gòu) 成的簡單框圖如圖1所示。
演員在藍(lán)背景中由真實攝像機拍攝，而如圖1所示的包括圖形計算機和 素材庫的背景圖像記錄及生成系統(tǒng)稱為虛擬攝像機。真實的攝像機和虛擬的 攝像機始終是綁定的。因此，需要確定真實攝像機的位置參數(shù)，包括真實攝 像機在演播室中的空間位置、攝像機的運動參數(shù)和攝像機鏡頭設(shè)置參數(shù)。其 中，攝像機的運動參數(shù)包括傾斜、轉(zhuǎn)動和翻轉(zhuǎn)等參數(shù)，攝像機的鏡頭設(shè)置參 數(shù)包括變焦、聚焦和光圈等參數(shù)。
所有這些數(shù)據(jù)都被送入計算機中進行分析，實時生成與前景圖像保持正 確透視關(guān)系的背景圖像。然后，前景圖像(包括演員、真實場景和道具)與 計算機生成的背景圖像通過色鍵控制器進行天衣無縫的合成。輸出的圖像可 以直接播出或記錄在存儲媒介上。
無論是早期的二維虛擬演播室系統(tǒng)還是如今最先進的三維虛擬演播室系 統(tǒng)，其核心技術(shù)都離不開攝像機跟蹤和圖形渲染這兩點。攝像機跟蹤的精確 度決定了整套虛擬演播室系統(tǒng)的制作質(zhì)量優(yōu)劣。
在實現(xiàn)本發(fā)明的過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)至少存在以下問題獲取 圖像的三維模型質(zhì)量差，進而降低了整套虛擬演播室系統(tǒng)的制作質(zhì)量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實施例提供一種圖像三維模型的獲取方法和裝置，以實現(xiàn)獲取高 質(zhì)量的圖像三維模型，提高虛擬演播室系統(tǒng)的制作質(zhì)量。
本發(fā)明實施例提供一種圖像三維模型的獲取方法，包括以下步驟
采集圖像深度信息與紋理信息；
處理所述采集到的圖像深度信息與紋理信息；
根據(jù)所述處理的結(jié)果獲取圖像三維模型。
其中，所述采集圖像深度信息與紋理信息具體包括
采集圖像的深度信息，所述深度信息包括三維空間坐標(biāo)信息；
釆集圖像的紋理信息，所述紋理信息包括紋理坐標(biāo)信息以及圖像的顏色值。
處理所述采集到的圖像深度信息與紋理信息包括 設(shè)置所述采集到的三維空間坐標(biāo)信息、紋理坐標(biāo)信息以及圖像的顏色值； 根據(jù)所述設(shè)置的結(jié)果建立所述圖像深度信息與紋理信息之間的對應(yīng)關(guān)
系；
合成所述采集到的圖像深度信息，同時根據(jù)所迷對應(yīng)關(guān)系融合所述采集 到的圖像紋理信息。
所述圖像的顏色值具體包括紅、綠、藍(lán)三個分量值。
本發(fā)明實施例提供了一種圖像三維模型的獲取裝置，包括
信息采集單元，用于采集圖〗象深度信息與紋理信息；
信息處理單元，用于處理所述信息采集單元采集到的圖像深度信息與紋 理信息；
圖像獲取單元，用于根據(jù)所述信息處理單元的處理結(jié)果獲取圖像三維模型。
信息采集單元進一步包括
深度信息采集子單元，用于采集圖像的深度信息，所述深度信息包括三 維空間坐標(biāo)信息；
5紋理信息采集子單元，用于采集圖像的紋理信息，所述紋理信息包括紋 理坐標(biāo)信息以及圖像的顏色值。
紋理信息采集子單元中的顏色值具體包括紅、綠、藍(lán)三個分量值。
信息處理單元進一步包括
信息設(shè)置子單元，用于設(shè)置所述采集到的三維空間坐標(biāo)信息、紋理坐標(biāo) 信息以及圖〗象的顏色值；
對應(yīng)關(guān)系建立子單元，用于根據(jù)所述設(shè)置的結(jié)果建立所述圖像深度信息 與紋理信息之間的對應(yīng)關(guān)系；
圖像深度信息合成子單元，用于合成所述采集到的圖像深度信息，同時 根據(jù)所述對應(yīng)關(guān)系融合所述采集到的圖像紋理信息。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明實施例至少具有以下優(yōu)點
獲取圖像的深度信息和紋理信息，生成包含圖像深度信息和紋理信息 的高質(zhì)量三維圖像。


為了更清楚地說明本發(fā)明實施例的技術(shù)方案，下面將對實施例描述中所 需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā) 明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前 提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
圖1為現(xiàn)有技術(shù)中虛擬演播室節(jié)目制作系統(tǒng)的示意圖2為本發(fā)明實施例提供的方法的流程示意圖3為本發(fā)明實施例提供的方法的另一流程示意圖4為本發(fā)明實施例提供的裝置示意圖5為本發(fā)明另一實施例提供的裝置示意圖。
具體實施例方式
下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行 清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明的一部分實施例，
6而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有 做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
本發(fā)明實施例提供一種圖像三維模型的獲取方法，如圖2所示，包括以 下步驟
步驟s201,采集圖像深度信息與紋理信息； 步驟s202,處理上述步驟中采集到的圖像深度信息與紋理信息； 步驟s203，根據(jù)步驟s202中信息處理的結(jié)果獲取圖像三維模型。 通過采用本發(fā)明實施例提供的方法，獲取圖像的深度信息和紋理信息， 生成包含圖像深度信息和紋理信息的高質(zhì)量三維圖像。
本發(fā)明實施例提供一種圖像三維模型的獲取方法，如圖3所示，包括以 下步驟.-
步驟s301，采集圖像深度信息與紋理信息。
利用雙目攝像機，得到同 一個觀察方向上采樣點的圖像深度信息和真彩 色圖像紋理信息，采樣點信息包括六個自由度(x, y， z, u， v, c)。 其中(x， y， z)表示點的三維空間坐標(biāo)；(u， v)表示點的紋理坐標(biāo)； c表示點的顏色值，它又包括(R, G, B ),即紅、綠、藍(lán)三個分量。 步驟s302,處理上述步驟中采集到的圖像深度信息與紋理信息； 設(shè)置采集到的三維空間坐標(biāo)信息、紋理坐標(biāo)信息以及圖像的顏色值；通 過設(shè)置采樣點的六個自由度信息，建立圖像深度信息與圖像紋理信息之間的 對應(yīng)關(guān)系，在多視角深度圖像合成的同時，進行多視角的紋理圖像的融合。 步驟s303，根據(jù)步驟s302中信息處理的結(jié)果獲取圖像三維模型。 根據(jù)上述步驟中多視角深度圖像合成的同時，進行多視角的紋理圖像的 融合，進而重建附帶紋理信息的主持人三維模型。
本發(fā)明實施例提供一種圖像三維模型的獲取裝置，如圖4所示，包括 信息采集單元410、信息處理單元420以及圖像獲取單元430， 信息采集單元410，用于采集圖像深度信息與紋理信息； 信息處理單元420，用于處理所述信息采集單元410采集到的圖像深度信
7息與紋理信息；
圖像獲取單元430,用于根據(jù)所述信息處理單元420的處理結(jié)果獲取圖像 三維模型。
本發(fā)明實施例提供的裝置，通過采用獲取圖像的深度信息和紋理信息， 生成了包含圖像深度信息和紋理信息的高質(zhì)量三維圖像。
本發(fā)明另一實施例提供一種圖像三維模型的獲取裝置，如圖5所示，包 括信息采集單元510、信息處理單元520以及圖像獲取單元530,
信息采集單元510,用于采集圖像深度信息與紋理信息；
該信息采集單元510的具體實現(xiàn)過程為，利用雙目攝^4幾，得到同一個 觀察方向上采樣點的圖像深度信息和真彩色圖像紋理信息，采樣點信息包括 六個自由度(x, y， z, u， v, c)。其中(x， y, z)表示點的三維 空間坐標(biāo)；(u， v)表示點的紋理坐標(biāo)；c表示點的顏色值，它又包括(R， G， B )，即紅、綠、藍(lán)三個分量。
信息處理單元520，用于處理所述信息采集單元210采集到的圖像深度信 息與紋理信息；
該信息處理單元520的具體實現(xiàn)過程為，設(shè)置采集到的三維空間坐標(biāo)信 息、紋理坐標(biāo)信息以及圖像的顏色值；通過設(shè)置釆樣點的六個自由度信息， 建立圖像深度信息與圖像紋理信息之間的對應(yīng)關(guān)系，在多視角深度圖像合成 的同時，進行多視角的紋理圖像的融合。
圖像獲取單元530，用于根據(jù)所述信息處理單元520的處理結(jié)果獲取圖像 三維模型。
該圖像獲取單元530的具體實現(xiàn)過程為，根據(jù)上述步驟中多視角深度圖 像合成的同時，進行多視角的紋理圖像的融合，進而重建附帶紋理信息的主 持人三維模型。
其中，上述信息采集單元510具體包括
深度信息采集子單元511，用于采集圖像的深度信息，所述深度信息包括 三維空間坐標(biāo)信息；紋理信息采集子單元512，用于采集圖像的紋理信息，所述紋理信息包括 紋理坐標(biāo)信息以及圖像的顏色值。其中所述顏色值具體包括紅、綠、藍(lán)三 個分量值。
上述信息處理單元520具體包括
信息設(shè)置子單元521,用于設(shè)置所述采集到的三維空間坐標(biāo)信息、紋理坐 標(biāo)信息以及圖像的顏色值；
對應(yīng)關(guān)系建立子單元522，用于根據(jù)所述設(shè)置的結(jié)果建立所述圖像深度信 息與紋理信息之間的對應(yīng)關(guān)系；
圖像深度信息合成子單元523，用于合成所述采集到的圖像深度信息，同 時根據(jù)所述對應(yīng)關(guān)系融合所述采集到的圖像紋理信息。
通過采用本發(fā)明實施例提供的方法和裝置，獲取圖像的深度信息和紋 理信息，生成包含圖像深度信息和紋理信息的高質(zhì)量三維圖像。
通過以上的實施方式的描述，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以清楚地了解到本發(fā) 明可以通過硬件實現(xiàn)，也可以借助軟件加必要的通用硬件平臺的方式來實現(xiàn)。 基于這樣的理解，本發(fā)明的技術(shù)方案可以以軟件產(chǎn)品的形式體現(xiàn)出來，該軟 件產(chǎn)品可以存儲在一個非易失性存儲介質(zhì)(可以是CD-ROM， U盤，移動硬 盤等)中，包括若干指令用以使得一臺計算機設(shè)備(可以是個人計算機，服 務(wù)器，或者網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等)執(zhí)行本發(fā)明各個實施例所述的方法。
總之，以上所述^f義為本發(fā)明的較佳實施例而已，并非用于限定本發(fā)明的 保護范圍。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改 進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
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權(quán)利要求
1、一種圖像三維模型的獲取方法，其特征在于，包括以下步驟采集圖像深度信息與紋理信息；處理所述采集到的圖像深度信息與紋理信息；根據(jù)所述處理的結(jié)果獲取圖像三維模型。
2、 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，所述采集圖像深度信息與紋 理信息具體包括采集圖像的深度信息，所述深度信息包括三維空間坐標(biāo)信息；采集圖像的紋理信息，所述紋理信息包括紋理坐標(biāo)信息以及圖像的顏色值。
3、 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，處理所述采集到的圖像深度 信息與紋理信息包括設(shè)置所述采集到的三維空間坐標(biāo)信息、紋理坐標(biāo)信息以及圖像的顏色值； 根據(jù)所述設(shè)置的結(jié)果建立所述圖像深度信息與紋理信息之間的對應(yīng)關(guān)系；合成所述采集到的圖像深度信息，同時根據(jù)所述對應(yīng)關(guān)系融合所述采集 到的圖像紋理信息。
4、 如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述圖像的顏色值具體包括 紅、綠、藍(lán)三個分量值。
5、 一種圖像三維模型的獲取裝置，其特征在于，包括 信息采集單元，用于采集圖像深度信息與紋理信息； 信息處理單元，用于處理所述信息采集單元采集到的圖^f象深度信息與紋理信息；圖像獲取單元，用于根據(jù)所述信息處理單元的處理結(jié)果獲取圖像三維模型。
6、 如權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，所述信息采集單元進一步包括深度信息采集子單元，用于采集圖像的深度信息，所述深度信息包括三維空間坐標(biāo)信息；紋理信息采集子單元，用于采集圖像的紋理信息，所述紋理信息包括紋 理坐標(biāo)信息以及圖像的顏色值。
7、 如權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述紋理信息采集子單元中 的顏色值具體包括紅、綠、藍(lán)三個分量值。
8、 如權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，所述信息處理單元進一步包括信息設(shè)置子單元，用于設(shè)置所述采集到的三維空間坐標(biāo)信息、紋理坐標(biāo) 信息以及圖像的顏色值；對應(yīng)關(guān)系建立子單元，用于根據(jù)所述i殳置的結(jié)果建立所述圖^f象深度信息 與紋理信息之間的對應(yīng)關(guān)系；圖像深度信息合成子單元，用于合成所述采集到的圖像深度信息，同時 根據(jù)所述對應(yīng)關(guān)系融合所迷采集到的圖像紋理信息。
全文摘要
本發(fā)明實施例公開了一種圖像三維模型的獲取方法和裝置，所述圖像三維模型的獲取方法包括以下步驟采集圖像深度信息與紋理信息；處理所述采集到的圖像深度信息與紋理信息；根據(jù)所述處理的結(jié)果獲取圖像三維模型。本發(fā)明實施例獲取圖像的深度信息和紋理信息，生成包含圖像深度信息和紋理信息的高質(zhì)量三維圖像。
文檔編號H04N5/262GK101686335SQ200810223259
公開日2010年3月31日 申請日期2008年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月28日
發(fā)明者丹 李 申請人:新奧特(北京)視頻技術(shù)有限公司