绘制三维图像的方法及其装置、系统制造方法及图纸

本发明专利技术公开了绘制三维图像的方法及其装置、系统。其中，所诉方法包括：分别获取以第一视点对目标进行采集得到的不可见光图像和以第二视点对所述目标进行采集得到的第一彩色图像；由所述不可见光图像计算所述第一视点和所述第二视点之间的视差；按照所述视差移动所述第一彩色图像的像素坐标，得到第一视点的第二彩色图像；由所述第一彩色图像和所述第二彩色图像形成三维图像。通过上述方式，能够提高三维显示效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及三维显示
，特别是涉及绘制三维图像的方法及其装置、系统。
技术介绍
人类双眼由于位置不同在对具有一定距离的物体进行观看时会产生视觉差异，正是这种视差让人们有了三维的感观效果。三维显示技术根据这一原理，通过将同时获取的双眼图像分别被对应的眼睛接收，从而产生三维效果。由于这一技术给人们带来了全新的立体观看体验，近年来人们对三维图像资源的需求也日渐增加。目前获得三维图像的方法之一是将二维图像通过图像处理技术转化为三维图像。具体为运用图像处理技术计算得到已有二维图像的场景深度信息，进而绘制出虚拟的其他视点图像，利用已有二维图像和虚拟的其他视点图像形成三维图像。由于用于绘制该其他视点图像的已有二维图像的深度信息是经过计算得到，这一过程会导致图像细节信息的流失，影响三维显示的效果。
技术实现思路
本专利技术主要解决的技术问题是提供绘制三维图像的方法及其装置、系统，能够提高三维显示效果。为解决上述技术问题，本专利技术采用的一个技术方案是：提供一种绘制三维图像的方法，包括：分别获取以第一视点对目标进行采集得到的不可见光图像和以第二视点对所述目标进行采集得到的第一彩色图像；由所述不可见光图像计算所述第一视点和所述第二视点之间的视差；按照所述视差移动所述第一彩色图像的像素坐标，得到第一视点的第二彩色图像；由所述第一彩色图像和所述第二彩色图像形成三维图像。其中，所述不可见光图像为在投影模组向所述目标投射结构光图案，由设置在所述第一视点的不可见光图像采集器对所述目标进行采集得到，所述第一彩色图像由设置在所述第二视点的彩色相机对所述目标进行采集得到。其中，所述由所述不可见光图像计算所述第一视点和所述第二视点之间的视差，包括：根据数字图像处理的匹配算法，计算出包含所述结构光图案的所述不可见光图像与预设的参考结构光图像的各像素之间的位移；由所述位移计算得到第一视点和所述第二视点之间的视差，其中，所述位移与所述视差具有线性关系。其中，所述由所述位移计算得到第一视点和所述第二视点之间的视差，包括：利用下述公式1计算得到第一视点和所述第二视点之间的视差d， d = B 2 B 1 ( B 1 f Z 0 + Δ u ) - - - ( 1 ) ]]>其中，B1为所述不可见光图像采集器与所述投影模组之间的距离，B2为所述不可见光图像采集器与彩色相机之间的距离；Z0是所述参考结构光图像所在平面相对于不可见光图像采集器的深度值；f是不可见光图像采集器与彩色相机的像面焦距，Δu是不可见光图像与预设的参考结构光图像的各像素之间的位移。其中，所述按照所述视差移动所述第一彩色图像的像素坐标，得到第一视点的第二彩色图像，包括：根据视差d，建立所述不可见光图像的第一像素坐标Iir(uir,vir)与所述第一彩色图像的第二像素坐标Ir(ur,vr)之间的对应关系为：Iir(uir,vir)＝Ir(ur+d,vr)；将所述不可见光图像的第一像素坐标的像素值设置为所述第一彩色图像中与所述第一像素坐标具有对应关系的第二像素坐标的像素值，以形成所述目标在第一视点的第二彩色图像；对所述第二彩色图像进行平滑、去噪处理。其中，还包括：利用所述不可见光图像计算得到所述第一视点的深度图像；利用三维图像变换理论，根据所述第一视点的深度图像和所述第一彩色图像计算得到所述目标在第一视点的第三彩色图像；所述由所述第一彩色图像和所述第二彩色图像形成三维图像，包括：将所述第二彩色图像和所述第三彩色图像中的对应像素的像素值进行平均或者加权平均，得到所述第一视点的第四彩色图像；由所述第一彩色图像和所述第四彩色图像形成三维图像。其中，所述第一视点与第二视点之间的位置关系为人体双眼之间的位置关系；所述彩色相机和所述不可见光图像采集器以及所述投影模组处于同一直线上；所述不可见光图像为红外图像，所述不可见光图像采集器为红外相机。其中，所述彩色相机和所述不可见光图像采集器的图像采集靶面大小相等、分辨率及焦距相同，光轴相互平行。为了解决上述技术问题，本专利技术采用另一技术方案是：提供一种三维图像绘制装置，包括：获取模块，用于分别获取以第一视点对目标进行采集得到的不可见光图像和以第二视点对所述目标进行采集得到的第一彩色图像；计算模块，用于由所述不可见光图像计算所述第一视点和所述第二视点之间的视差；得到模块，用于按照所述视差移动所述第一彩色图像的像素坐标，得到第一视点的第二彩色图像；形成模块，用于由所述第一彩色图像和所述第二彩色图像形成三维图像。为了解决上述技术问题，本专利技术采用另一技术方案是：提供一种三维图像绘制系统，包括投影模组、不可见光图像采集器、彩色相机、与所述不可见光图像采集器和彩色相机连接的图像处理设备；所述图像处理设备用于：分别获取以第一视点的不可见光图像采集器对目标进行采集得到的不可见光图像和以第二视点的彩色相机对所述目标进行采集得到的第一彩色图像；由所述不可见光图像计算所述第一视点和所述第二视点之间的视差；按照所述视差移动所述第一彩色图像的像素坐标，得到第一视点的第二彩色图像；由所述第一彩色图像和所述第二彩色图像形成三维图像。本专利技术的有益效果是：利用采集得到的第一视点的不可见光图像得到第一视点和第二视点的视差，并利用第二视点的第一彩色图像和该视差得到第二视点的第二彩色图像，进而由第一彩色图像和第二彩色图像形成三维图像，由于该第一视点和第二视点的视差由采集得到的图像数据获得，而无需经过图像处理，因此减少了图像细节信息的流失，以更准确获得两个视点的彩色图像，进而减少了合成的三维图像的失真度，提高了基于二维图像生成的三维显示效果。而且相对于现有的DIBR技术，本实施例无需计算得到图像的深度信息，避免了多次重复计算引入的误差，进一步提高了三维显示效果。附图说明图1是本专利技术绘制三维图像的方法一实施例的流程图；图2是本专利技术绘制三维图像的方法一应用场景的示意图；图3是本专利技术绘制三维图像的方法另一实施例的部分流程图；图4是本专利技术绘制三维图像的方法再一实施例的部分流程图；图5是本专利技术绘制三维图像的方法又再一实施例的流程图；图6是本专利技术三维图像绘制装置一实施例的结构示意图；图7是本专利技术三维图像绘制系统一实施例的结构示意图；图8是本专利技术三维图像绘制系统另一实施例的结构示意图。具体实施方式为了更好的理解本专利技术的技术方案，下面结合附图对本专利技术实施例进行详细描述。在本专利技术实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本专利技术。在本专利技术实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种绘制三维图像的方法，其特征在于，包括：分别获取以第一视点对目标进行采集得到的不可见光图像和以第二视点对所述目标进行采集得到的第一彩色图像；由所述不可见光图像计算所述第一视点和所述第二视点之间的视差；按照所述视差移动所述第一彩色图像的像素坐标，得到第一视点的第二彩色图像；由所述第一彩色图像和所述第二彩色图像形成三维图像。

【技术特征摘要】
1.一种绘制三维图像的方法，其特征在于，包括：分别获取以第一视点对目标进行采集得到的不可见光图像和以第二视点对所述目标进行采集得到的第一彩色图像；由所述不可见光图像计算所述第一视点和所述第二视点之间的视差；按照所述视差移动所述第一彩色图像的像素坐标，得到第一视点的第二彩色图像；由所述第一彩色图像和所述第二彩色图像形成三维图像。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述不可见光图像为在投影模组向所述目标投射结构光图案，由设置在所述第一视点的不可见光图像采集器对所述目标进行采集得到，所述第一彩色图像由设置在所述第二视点的彩色相机对所述目标进行采集得到。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述由所述不可见光图像计算所述第一视点和所述第二视点之间的视差，包括：根据数字图像处理的匹配算法，计算出包含所述结构光图案的所述不可见光图像与预设的参考结构光图像的各像素之间的位移；由所述位移计算得到第一视点和所述第二视点之间的视差，其中，所述位移与所述视差具有线性关系。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述由所述位移计算得到第一视点和所述第二视点之间的视差，包括：利用下述公式1计算得到第一视点和所述第二视点之间的视差d， d = B 2 B 1 ( B 1 f Z 0 + Δ u ) - - - ( 1 ) ]]>其中，B1为所述不可见光图像采集器与所述投影模组之间的距离，B2为所述不可见光图像采集器与彩色相机之间的距离；Z0是所述参考结构光图像所在平面相对于不可见光图像采集器的深度值；f是不可见光图像采集器与彩色相机的像面焦距，Δu是不可见光图像与预设的参考结构光图像的各像素之间的位移。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述按照所述视差移动所述第一彩色图像的像素坐标，得到第一视点的第二彩色图像，包括：根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄源浩，肖振中，刘龙，许星，
申请(专利权)人：深圳奥比中光科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44