影像的虚拟空间建立方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及一种影像的虚拟空间建立方法及系统，是让拍摄装置的镜头轴线与实景中已知垂直间距的标志直线平行，对实景及平行标志线进行拍摄，所述平行标志线为拍摄实景中的实际平行标志线或为拍摄装置附配或附带的激光头向实景中投射的激光平行标志线；或者通过主副镜头拍摄同一实景，在主镜头拍摄的影像里，形成的斜向副镜头轴线作为平行标志线；以影像中平行标志线与镜头轴线所在影像中心线在任何距离处代表的实际垂直间距都是已知固定垂直间距为基准，将平面影像里近大远小的景物以实景恢复方式建立在三维虚拟空间里。具有容易拍摄，还能将拍摄影像建立在虚拟空间里的优点。还能将拍摄影像建立在虚拟空间里的优点。还能将拍摄影像建立在虚拟空间里的优点。

【技术实现步骤摘要】
影像的虚拟空间建立方法及系统


[0001]本专利技术涉及一种影像空间建立方法，特别是涉及一种影像的虚拟空间建立方法及系统。

技术介绍

[0002]智能手机和其它现代化影像拍摄设备的普及，使得拍摄影像变得异常容易，但是，在影像资源的开发利用技术方面，远远不及影像获取本身这样发达，例如：如何把影像拍摄对像，以虚拟空间方式建立起来，如果这项技术能够实现，必然使得平凡而又司空见惯的影像产生无穷的应用价值。

技术实现思路

[0003]本专利技术目的在于克服现有技术的上述缺陷，提供一种影像的虚拟空间建立方法，本专利技术目的还在于提供用于实现该方法的系统。
[0004]为实现上述目的，本专利技术影像的虚拟空间建立方法，其特别之处在于让拍摄装置的镜头轴线与实景中已知垂直间距的标志直线平行，对实景及平行标志线进行拍摄，所述平行标志线为拍摄实景中的实际平行标志线或为拍摄装置附配或附带的激光头向实景中投射的激光平行标志线；或者拍摄装置设置镜头轴线平行并已知间距的主副镜头，主副镜头同时对实景进行拍摄，对副镜头拍摄的副影像里的镜头轴线所在中心线或中心线参照物进行识别标记，在主镜头拍摄的主影像中依据所述识别标记标出副镜头轴线所在倾斜中心线，以主镜头拍摄的主影像中标出的副镜头轴线所在倾斜中心线作为被拍摄实景里的平行标志线。中心线进行识别标记，可以是影像里中心线路径上像素参数进行识别标示，也可以是对影像里中心线路径上的至少两个明显标志点，进行识别标记，在主镜头拍摄的主影像找到至少这两个明显标志点，将这两明显标志点连接起来的直线，就是副镜头轴线所在倾斜中心线作为被拍摄实景里的平行标志线了。中心线参照物，比如影像里中心线经过的一个明显标志点，和与中心线外参照物上与中线线平行的参照物轮廓线，在主影像里，画一个经过这个明显标志点并且与参照物轮廓线平行的直线，就是副镜头轴线所在倾斜中心线作为被拍摄实景里的平行标志线了，也比如在副影像里中心线参照物是中心线两对横向连线垂直于中心线的四个明显标志点，测量识别每个明显标志点到中心线横向距离，在主影像里依据每对明显标志点到中心线距离比，来重新构建出倾斜的标志线，等等。所述垂直间距是当两个平行线都垂直于拍摄景物的影物虚拟地面，两个平行线各自所在垂直于影物虚拟地面的垂直平面，之间的间距。
[0005]以影像中平行标志线与镜头轴线所在影像中心线在任何距离处代表的实际垂直间距都是已知固定垂直间距为基准，将平面影像里近大远小的景物以实景恢复方式建立在三维虚拟空间里。也就是以拍摄影像里中心线与倾斜状态的平行标志线间距，从远小近大状态恢复到实景中平行并已知固定间距为基础数据，对整个影像中所有景物进行实景恢复，建立实景恢复式三维影像。拍摄装置和附配的激光头，都分别配有用于校对方向和水平
的陀螺仪，或者经纬仪，或者指南针和水平仪，和测距仪。将平面影像里近大远小的景物以实景恢复方式建立在三维虚拟空间里比如，相同距离处的所有景物远大近小的缩小比例相同，也就相同距离处的景物在影像里的长宽高及任何其它垂直于镜头轴线的尺寸，都按相同比例缩小；恢复时，当然也按相同比例加大。具有容易拍摄，还能将拍摄影像建立在虚拟空间里的优点。
[0006]作为优化，让拍摄装置的镜头位于已知间距的两条平行标志线中间，并使镜头轴线平行于两条平行标志线，拍摄附自近端至远端纵向平行伸展的所述两条平行标志线的影像；或者让拍摄装置的两个左右平行镜头分别和共同拍摄同一实景的左右和中间影像，对左右平行镜头分别拍摄的左右影像里的镜头轴线所在中心线或中心线参照物进行识别标记，在共同拍摄的中间影像中依据所述识别标记分别标出左右平行镜头轴线所在倾斜中心线，以共同拍摄的中间影像中标出的左右平行镜头轴线所在倾斜中心线作为被拍摄实景里的两条平行标志线。
[0007]以影像中两条平行标志线在任何距离处的实际间距都是已知间距为基准，将平面影像里近大远小的景物以恢复方式建立在三维虚拟空间里。两条平行标志线可以是实景里的平行实线，也可以是拍摄装置自带的激光头在实景上形成的平行激光线。将平面影像里近大远小的景物以实景恢复方式建立在三维虚拟空间里比如，相同距离处的所有景物远大近小的缩小比例相同，也就相同距离处的景物在影像里的长宽高及任何其它垂直于镜头轴线的尺寸，都按相同比例缩小；恢复时，当然也按相同比例加大。具有容易拍摄，还能将拍摄影像建立在虚拟空间里的优点。
[0008]作为优化，纵向长度的恢复是在影像中两条平行标志线近端横向间距的距离已知，以及在影像中两条平行标志线近端横线一端到远端横线中点的夹角与实景夹角相同，并且可测的基础上，利用几何计算得出近端到远端的实际纵向进深长度，并以此长度影像里景物纵向进深长度以恢复方式建立在虚拟空间里。几何计算是用已知的影像中两条平行标志线近端横向间距线的距离的一半作为直三角形短边长度，用影像中两条平行标志线近端横向间距线与该近端横向间距线一端同影像中两条平行标志线远端横向间距线中点的之间连线的夹角等于影像的夹角作为所述直三角形短边角角度，利用直角函数计算出所述直三角形长边长度。
[0009]实景恢复中的横向长度恢复是在每个已经恢复的纵向长度段面上影像里两条平行标志线的影像间距与影像里两条平行标志线的近端影像间距的比例关系数值，在虚拟空间里反向扩增每个已经恢复的纵向长度段面上所有景物横向长度。恢复中的竖向高度恢复是在每个已经恢复的纵向长度段面上影像里两条平行标志线的影像间距与影像里两条平行标志线的近端影像间距的比例关系数值，在虚拟空间里反向扩增每个已经恢复的纵向长度段面上所有景物竖向高度。实景恢复中的尺寸恢复是在每个已经恢复的纵向长度段面上影像里两条平行标志线的影像间距与影像里两条平行标志线的近端影像间距的比例关系数值，在虚拟空间里反向扩增校正每个已经恢复的纵向长度段面上所有景物立体尺寸。
[0010]作为优化，每个画面都有一条中心线，且与所拍实际路面与摄像头中心线重合；每个画面都有个中心点，就叫画心，同样在中心线为底边和高度数据构成的平面里；且摄像机镜头中心线平行于地面时，理论上A垂线高度是等于B垂线的高度；上下左右四面远端都在以R角向画心倾斜，同个静止影像里角度不变。
[0011]恢复是先确定一个相对的，适应影像视觉的虚拟地面平面数据，遵循确认中心线，及图片上的近端线的一段线段的实际尺寸和图画尺寸的换算，等距尺寸远小近大，R倾斜角延伸远方；这个平面在向上水淹没式的整体抬升，或反向水平面下降，同一个水平高的的像素就是相等的高度，还有相距多少，面积多少；各个像素的三维数据就出来了。
[0012]总知，我们一直认为电脑只是认识0和1，没有空间和平面只分，那是逻辑架构没有加入空间元素，我们用眼睛观察远处以及近处的事物，除了记住是物体的颜色之外还会记住其空间位置，有了空间位置眼前的事物就自然的分割成了独立的，一个个大小不一的物体，也都是遵循远小近大，近高远低等规律的。
[0013]人眼是第一观察者，光线投射视网膜后就被大脑采集规划了，感觉近处就是横平竖直，是没有问题的，可我们用摄像头观察后记录的影像，人已经是第二人的角度本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种影像的虚拟空间建立方法，其特征在于让拍摄装置的镜头轴线与实景中已知垂直间距的标志直线平行，对实景及平行标志线进行拍摄，所述平行标志线为拍摄实景中的实际平行标志线或为拍摄装置附配或附带的激光头向实景中投射的激光平行标志线；或者拍摄装置设置镜头轴线平行并已知间距的主副镜头，主副镜头同时对实景进行拍摄，对副镜头拍摄的副影像里的镜头轴线所在中心线或中心线参照物进行识别标记，在主镜头拍摄的主影像中依据所述识别标记标出副镜头轴线所在倾斜中心线，以主镜头拍摄的主影像中标出的副镜头轴线所在倾斜中心线作为被拍摄实景里的平行标志线；以影像中平行标志线与镜头轴线所在影像中心线在任何距离处代表的实际垂直间距都是已知固定垂直间距为基准，将平面影像里近大远小的景物以实景恢复方式建立在三维虚拟空间里。2.根据权利要求1所述影像的虚拟空间建立方法，其特征在于让拍摄装置的镜头位于已知间距的两条平行标志线中间，并使镜头轴线平行于两条平行标志线，拍摄附自近端至远端纵向平行伸展的所述两条平行标志线的实景影像；或者让拍摄装置的两个左右平行镜头分别和共同拍摄同一实景的左右和中间影像，对左右平行镜头分别拍摄的左右影像里的镜头轴线所在中心线或中心线参照物进行识别标记，在共同拍摄的中间影像中依据所述识别标记分别标出左右平行镜头轴线所在倾斜中心线，以共同拍摄的中间影像中标出的左右平行镜头轴线所在倾斜中心线作为被拍摄实景里的两条平行标志线；以影像中两条平行标志线在任何距离处代表的实际间距都是已知间距为基准，将平面影像里近大远小的景物以实景恢复方式建立在三维虚拟空间里。3.根据权利要求2所述影像的虚拟空间建立方法，其特征在于纵向长度的实景恢复是在影像中两条平行标志线近端横向间距的实景距离已知，以及在影像中两条平行标志线近端横线一端到远端横线中点的夹角与实景夹角相同，并且可测的基础上，利用几何计算得出近端到远端的实际纵向进深长度，并以此长度影像里景物纵向进深长度以实景恢复方式建立在虚拟空间里。4.根据权利要求2
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3任一所述影像的虚拟空间建立方法，其特征在于每个画面都有一条中心线，且与所拍实际路面与摄像头中心线重合；每个画面都有个中心点，就叫画心，同样在中心线为底边和高度数据构成的平面里；且摄像机镜头中心线平行于地面时，理论上A垂线高度是等于B垂线的高度；上下左右四面远端都在以R角向画心倾斜，同个静止影像里角度不变；实景恢复是先确定一个相对的，适应影像视觉的虚拟地面平面数据，遵循确认中心线，及图片上的近端线的一段线段的实际尺寸和图画尺寸的换算，等距尺寸远小近大，R倾斜角延伸远方；这个平面在向上水淹没式的整体抬升，或反向水平面下降，同一个水平高的的像素就是相等的高度，还有相距多少，面积多少；各个像素的三维数据就出来了。5.根据权利要求2
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3任一所述影像的虚拟空间建立方法，其特征在于所述两条平行标志线是影像实景中固有的已知间距的两条实体平行标志线；或者是所述拍摄装置上在镜头垂线两侧对称分布的两个激光头或所述拍摄装置附配的在拍摄时镜头垂线两侧地面对称分布的两个激光头射出的与镜头轴线平行的两条激光线在影像实景中照射形成的已知间距的两条激光平行标志线。6.用于实现权利要求1所述影像的虚拟空间建立方法的系统，其特征在于包括单镜...

【专利技术属性】
技术研发人员：李刚，
申请(专利权)人：李刚，
类型：发明
国别省市：