【技术实现步骤摘要】
本公开涉及计算机领域，尤其涉及一种变焦镜头的标定方法、装置及电子设备。
技术介绍
1、在进行影视剧/演出的拍摄工作时，传统搭设实景的方式非常耗费人力，时间和财力，而且每次搭设的场景无法复用，拍完了一部戏得全部拆除，之后拍摄还得再重新搭。而且对于一些科幻片、仙侠片、古装片等，置景本身的难度也非常高。而使用虚拟拍摄技术的技术取代传统搭建实景拍摄的方式可以大大降低搭建场景的成本，只需要构建一套数字资产，可以在相似的场景中进行复用，而且在拍摄过程中也可以实时快速根据现场拍摄需求进行调整，省时省力。在进行实际虚拟拍摄时，将经虚拟引擎渲染得到的场景图投屏到屏幕上显示，然后演员利用屏幕作为背景进行表演，图像采集装置同时拍摄演员和屏幕，之后，再将拍摄到的图像与原始场景图合成，从而将真实演员置身于虚拟场景中，达到在影棚内拍摄外景或科幻背景的效果。
2、在进行虚拟拍摄前，通常需要对图像采集装置的镜头进行标定，现有的标定技术针对定焦镜头，而缺乏针对变焦镜头的标定。
技术实现思路
1、有鉴于此，本公开提出了一种变焦镜头的标定方法、装置、电子设备、存储介质及计算机程序产品。
2、根据本公开的一方面，提供了一种变焦镜头的标定方法，用于对安装在虚拟拍摄场景中图像采集装置上的变焦镜头进行标定，所述方法包括：获取所述变焦镜头在多个焦距下采集的图像及采集每一图像时对应的追踪数据；所述追踪数据包括位置及旋转信息；获取预设的内参模型，所述内参模型表示所述变焦镜头的不同焦距对应的内参的数值；根据所述
3、在一种可能的实现方式中，所述内参模型包括：每一种内参对应的多项式曲线。
4、在一种可能的实现方式中，所述图像采集装置安装有追踪器，用于测量所述跟踪数据；所述根据所述多个焦距下采集的图像及采集每一图像时对应的追踪数据，优化所述内参模型中参数的取值，包括：根据所述采集每一图像时对应的追踪数据，及预设的偏移变换矩阵，得到所述每一图像对应的外参；其中，所述偏移变换矩阵表示所述变焦镜头采集图像时对应的追踪数据与所述变焦镜头采集图像时外参的偏差；根据所述每一图像对应的外参及所述内参模型，确定所述每一图像对应的投影变换矩阵；根据所述每一图像对应的每一图像及所述投影变换矩阵，优化所述内参模型中参数的取值。
5、在一种可能的实现方式中，所述每一图像中均包括特征点；所述方法还包括：确定所述每一图像中特征点的二维坐标及特征点在屏幕上的三维坐标；所述根据所述每一图像及所述每一图像对应的投影变换矩阵，优化所述内参模型中参数的取值，包括：基于反投影误差算法，利用所述每一图像对应的投影变换矩阵、所述每一图像中特征点的二维坐标及特征点在屏幕上的三维坐标，优化所述内参模型中参数的取值。
6、在一种可能的实现方式中，所述基于反投影误差算法，利用所述每一图像对应的投影变换矩阵、所述每一图像中特征点的二维坐标及特征点在屏幕上的三维坐标，优化所述内参模型中参数的取值，包括：根据所述每一图像对应的投影变换矩阵，确定所述每一图像中特征点在屏幕上的三维坐标对应的二维参考坐标；并基于所述二维参考坐标及特征点的二维坐标，计算反投影误差值；基于所述反投影误差值迭代优化所述内参模型中参数的取值，直到所述反投影误差值小于预设阈值。
7、在一种可能的实现方式中，所述根据所述每一图像及所述每一图像对应的投影变换矩阵，优化所述内参模型中参数的取值，包括：根据所述每一图像及所述每一图像对应的投影变换矩阵，优化所述内参模型中参数的取值及所述偏移变换矩阵中参数的取值。
8、在一种可能的实现方式中，所述方法还包括：对所述多个焦距中的主焦距对应的内参进行标定，得到所述主焦段对应的内参的标定值；根据所述主焦段对应的内参的标定值，确定所述内参模型中的参数的初始值；所述根据所述多个焦距下采集的图像及采集每一图像时对应的追踪数据，优化所述内参模型中参数的取值，包括：在所述内参模型中的参数的初始值的基础上，根据所述多个焦距下采集的图像、采集每一图像时对应的追踪数据，优化所述内参模型中参数的取值。
9、在一种可能的实现方式中，所述方法还包括：对所述变焦镜头的焦距的标识值进行归一化处理，其中，所述主焦距对应的标识值进行归一化后的值为0。
10、在一种可能的实现方式中，所述多个焦距下采集的图像，包括所述多个焦距中各焦距下均对屏幕中画面进行一次拍摄得到的图像。
11、根据本公开的另一方面，提供了一种变焦镜头的标定装置，用于对安装在虚拟拍摄场景中图像采集装置上的变焦镜头进行标定，所述装置包括：
12、获取模块，用于获取所述变焦镜头在多个焦距下采集的图像及采集每一图像时对应的追踪数据；所述追踪数据包括位置及旋转信息；
13、所述获取模块，还用于获取预设的内参模型，所述内参模型表示所述变焦镜头的不同焦距对应的内参的数值；
14、所述优化模块，用于根据所述多个焦距下采集的图像及采集每一图像时对应的追踪数据，优化所述内参模型中参数的取值。
15、在一种可能的实现方式中，所述内参模型包括：每一种内参对应的多项式曲线。
16、在一种可能的实现方式中，所述图像采集装置安装有追踪器，用于测量所述跟踪数据；所述优化模块，还用于：根据所述采集每一图像时对应的追踪数据，及预设的偏移变换矩阵，得到所述每一图像对应的外参；其中，所述偏移变换矩阵表示所述变焦镜头采集图像时对应的追踪数据与所述变焦镜头采集图像时外参的偏差；根据所述每一图像对应的外参及所述内参模型，确定所述每一图像对应的投影变换矩阵；根据所述每一图像及所述每一图像对应的投影变换矩阵，优化所述内参模型中参数的取值。
17、在一种可能的实现方式中，所述每一图像中均包括特征点；所述优化模块，还用于：确定所述每一图像中特征点的二维坐标及特征点在屏幕上的三维坐标；基于反投影误差算法，利用所述每一图像对应的投影变换矩阵、所述每一图像中特征点的二维坐标及特征点在屏幕上的三维坐标，优化所述内参模型中参数的取值。
18、在一种可能的实现方式中，所述优化模块，还用于：根据所述每一图像对应的投影变换矩阵，确定所述每一图像中特征点在屏幕上的三维坐标对应的二维参考坐标；并基于所述二维参考坐标及特征点的二维坐标，计算反投影误差值；基于所述反投影误差值迭代优化所述内参模型中参数的取值，直到所述反投影误差值小于预设阈值。
19、在一种可能的实现方式中，所述优化模块，还用于：根据所述每一图像及所述每一图像对应的投影变换矩阵，优化所述内参模型中参数的取值及所述偏移变换矩阵中参数的取值。
20、在一种可能的实现方式中，所述优化模块，还用于：对所述多个焦距中的主焦距对应的内参进行标定，得到所述主焦段对应的内参的标定值；根据所述主焦段对应的内参的标定值，确定所述内参模型中的参数的初始值；在所述内参模型中的参数的初始值的基础上，根据所本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种变焦镜头的标定方法，其特征在于，用于对安装在虚拟拍摄场景中图像采集装置上的变焦镜头进行标定，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述内参模型包括：每一种内参对应的多项式曲线。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述图像采集装置安装有追踪器，用于测量所述跟踪数据；
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述每一图像中均包括特征点；
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述基于反投影误差算法，利用所述每一图像对应的投影变换矩阵、所述每一图像中特征点的二维坐标及特征点在屏幕上的三维坐标，优化所述内参模型中参数的取值，包括：
6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述每一图像及所述每一图像对应的投影变换矩阵，优化所述内参模型中参数的取值，包括：
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述多个焦距下采集的图像，包括
10.一种变焦镜头的标定装置，其特征在于，用于对安装在虚拟拍摄场景中图像采集装置上的变焦镜头进行标定，所述装置包括：
11.一种电子设备，其特征在于，包括：
12.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，其特征在于，所述计算机程序指令被处理器执行时实现权利要求1至9中任意一项所述的方法。
...【技术特征摘要】
1.一种变焦镜头的标定方法，其特征在于，用于对安装在虚拟拍摄场景中图像采集装置上的变焦镜头进行标定，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述内参模型包括：每一种内参对应的多项式曲线。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述图像采集装置安装有追踪器，用于测量所述跟踪数据；
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述每一图像中均包括特征点；
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述基于反投影误差算法，利用所述每一图像对应的投影变换矩阵、所述每一图像中特征点的二维坐标及特征点在屏幕上的三维坐标，优化所述内参模型中参数的取值，包括：
6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述每一图像及...
【专利技术属性】
技术研发人员：汤近祺，
申请(专利权)人：神力视界深圳文化科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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