一种采集多视角图片构建物体全息视图的方法及装置与流程

本发明涉及计算机视觉，特别涉及一种采集多视角图片构建物体全息视图的方法及装置。

背景技术：

1、远程示物台是一种通过通信网络传输视频信号，从而允许远方的观察者通过视频对物体进行观察的装置。当前市场上不同厂家设计研发了各种样式的远程示物台，此类示物台可以用于法院的远程证物展示，所以通常也称为远程示证台。具体使用方法为将需要展示的物品放置在台面上，打开两侧的灯光进行照明，然后移动上方的摄像头可以从不同角度对物品进行近距离拍摄，视频信号通过网络传输到远端供观察者观看。

2、其中，还有些示证台集成了一个可旋转的置物台，操作员可以通过控制终端控制置物台旋转。位于侧面的悬停式摄像机和位于顶端的广角摄像机采集物体图像或视频并发送给远端的观测者。由于远端的观察者通常不能直接进行远程操作，所以有的远程示物台还集成了语音对讲功能。远程的观察者可以通过语音告知操作员要如何进行操作。

3、当然，现有的展示台也存在了很多专利技术，如申请号为202120635215.6的中国专利公开的一种多功能互联网展示台，它涉及展示台技术领域。它由展示台主体、第一伺服电机、第一外管、螺杆、第二展示台面板、支撑杆、第一展示台面板、第二伺服电机、第二外管、伸缩杆、固定座、双屏显示器、蓝牙、导向保护板、隐藏式触控开关组成，所述展示台主体的内部右侧设有第一伺服电机，第一伺服电机上设有第一外管，第一外管上设有螺杆。它通过伸缩杆配合隐藏式触控开关使得双屏显示器能够一键展开或收纳，节省了宝贵的时间，同时利用螺杆配合导向保护板使得第一展示台和第二展示台能够螺旋上升、下降。

4、上述这种技术存在以下两个缺点：

5、远程观察者不能自主控制观察视角，需要有人在示物台旁进行现场操作；

6、每次远程示物都需要从库房中取出物品进行展示，不能形成该物品的数字描述，展示完成后重新送回库房，这就增加了人工成本。

7、又如申请号为201920254165.x的中国专利公开的一种远程立体影像展示柜，包括成像装置；还包括用于传输图像的传输装置和远程显示图像装置；成像装置包括摄像模块、储存模块一和用于图像读取和压缩的主控模块一；传输装置包括和主控模块一连接的无线收发模块一和无线收发模块二；远程显示图像装置包括和无线收发模块二连接的主控模块二、储存模块二、用于控制主控模块二成像合成的计算机模块、显示模块和柜体。

8、这种技术同样存在类似的问题，而且其是通过展品左、右半部分的三维图像合成一个完整的展品投影在柜体内，是利用左右两个固定的摄像头采集信息，视角就有限，合成的图像也是有限视角的图像，不然失真会比较严重，所以每次还是需要放置展品来进行观察，一样是比较麻烦的。

9、还有如申请号为201780019122.7的中国专利公开的用于根据多个其他现有视图生成任意视图的技术，在其实施例中，任意视图生成包括：检索具有第一视角的第一图像和具有第二视角的第二图像；将所述第一图像和所述第二图像中的每一个变换成第三视角；以及通过将来自经变换的第一图像的像素中的至少一些和来自经变换的第二图像的像素中的至少一些进行组合，来生成具有所述第三视角的第三图像。这里的图像生产技术中，对于原始的图像采集并没有有序地进行设计，另外，图像生成的方法基本是靠像素补充的方式完成，图像的质量和效率上来说还有很多不足。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种展示效率更高的采集多视角图片构建物体全息视图的方法及装置。

2、本发明的上述目的是通过以下技术方案得以实现的：一种采集多视角图片构建物体全息视图的方法，包括如下步骤：s1、用相机拍摄可旋转置物台上的被展示物体在多个角度的图像并记录每张图像对应的相机参数，拍摄的图像作为参考图像并形成图像集合；s2、确定查询向量，查询向量为一组最终查询图像对应的相机参数；s3、根据查询向量从s1中的图像集合选取用于合成最终查询图像的候选图像；s4、使用候选图像合成查询向量所对应的最终查询图像。

3、作为本发明的优选，步骤s4包括s4.1、合成查询向量对应的正视视角的正视图像；s4.2、将正视图像变换为最终查询图像。

4、作为本发明的优选，所述相机参数由组成，其中，为相机的投影中心点在三维世界坐标系的坐标，为相机的朝向，为相机的水平旋转角度，为相机的焦距。

5、作为本发明的优选，步骤s3中，每个最终查询图像所需要的候选图像至少包括3个。

6、作为本发明的优选，步骤s1中，相机安装在位于可旋转置物台正上方的悬臂上，步骤s1中，相机安装在位于可旋转置物台正上方的悬臂上，所述悬臂呈拱起直立的圆弧形状，相机可以绕着悬臂做圆弧型移动，相机的光轴线指向可旋转置物台的圆心并使得可旋转置物台的圆心出现在相机成像平面的正中央。

7、作为本发明的优选，每个最终查询图像所需要的候选图像为4个，查询向量对应的相机中心点为，步骤s1中的图像集合所对应的相机中心点处在同一半球面上，与该半球面球心连线与该半球面的交点为，选择与球面距离最小的4个相机中心点对应的4个图像作为候选图像并分别标记为，使用合成查询向量对应的正视图像。

8、作为本发明的优选，步骤s4.1包括s4.1.1、计算到的距离，分别记为，其中最小的记为，次小的记为，如果，则使用对应的图像作为合成结果，即，是一个小于0.1的正数；s4.1.2、如果，则使用投影变换方式将图像变换到对应的视角，得到四幅新的图像；s4.1.3、使用图片融合算法将进行融合得到正视图像。

9、作为本发明的优选，在步骤s4.1.2中，需要确定物平面，并使得物平面垂直于查询向量对应的相机光轴。

10、作为本发明的优选，步骤s4.2通过投影变化方式将正视图像变换为最终查询图像。

11、一种采集多视角图片构建物体全息视图的装置，包括可旋转置物台、相机、记录模块、输入模块、挑选模块、合成模块，所述可旋转置物台用于放置展示物体并旋转展示，所述相机用于拍摄展示物体的图像，所述记录模块用于记录每张图像对应的相机参数，所述输入模块用于输入用户的查询向量，所述挑选模块用于根据查询向量从s1中的图像集合选取用于合成最终查询图像的候选图像，所述合成模块用于使用候选图像合成查询向量所对应的最终查询图像。

12、本发明的有益效果：本申请的方案是按照一定的规则转动置物台，利用相机获取不同角度条件下被展示物品的高清照片。利用这些高清照片合成任意视角条件下该展示物品的图像。该方法并非计算物品的3d模型，从而避免了复杂耗时的计算，而是利用图像变换和合成技术合成任意视角下的图像，这一图像组形成了对被展示物品的一个数字描述，远程观察者可以利用这些图像自主控制从任意角度观察物品，避免了物品实物的重复取出和存放的工作，提高了物品远程展示的效率，降低了管理成本，而且展示的真实性也能得到很好的保障。

技术特征：

1.一种采集多视角图片构建物体全息视图的方法，其特征在于，包括如下步骤：s1、用相机拍摄可旋转置物台上的被展示物体在多个角度的图像并记录每张图像对应的相机参数，拍摄的图像作为参考图像并形成图像集合；s2、确定查询向量，查询向量为一组最终查询图像对应的相机参数；s3、根据查询向量从s1中的图像集合选取用于合成最终查询图像的候选图像；s4、使用候选图像合成查询向量所对应的最终查询图像。

2.根据权利要求1所述的一种采集多视角图片构建物体全息视图的方法，其特征在于，步骤s4包括s4.1、合成查询向量对应的正视视角的正视图像；s4.2、将正视图像变换为最终查询图像。

3.根据权利要求2所述的一种采集多视角图片构建物体全息视图的方法，其特征在于，所述相机参数由组成，其中，为相机的投影中心点在三维世界坐标系的坐标，为相机的朝向，为相机的水平旋转角度，为相机的焦距。

4.根据权利要求3所述的一种采集多视角图片构建物体全息视图的方法，其特征在于，步骤s3中，每个最终查询图像所需要的候选图像至少包括3个。

5.根据权利要求4所述的一种采集多视角图片构建物体全息视图的方法，其特征在于，步骤s1中，相机安装在位于可旋转置物台正上方的悬臂上，所述悬臂呈拱起直立的圆弧形状，相机可以绕着悬臂做圆弧型移动，相机的光轴线指向可旋转置物台的圆心并使得可旋转置物台的圆心出现在相机成像平面的正中央。

6.根据权利要求5所述的一种采集多视角图片构建物体全息视图的方法，其特征在于，每个最终查询图像所需要的候选图像为4个，查询向量对应的相机中心点为，步骤s1中的图像集合所对应的相机中心点处在同一半球面上，与该半球面球心连线与该半球面的交点为，选择与球面距离最小的4个相机中心点对应的4个图像作为候选图像并分别标记为，使用合成查询向量对应的正视图像。

7.根据权利要求6所述的一种采集多视角图片构建物体全息视图的方法，其特征在于，步骤s4.1包括s4.1.1、计算到的距离，分别记为，其中最小的记为，次小的记为，如果，则使用对应的图像作为合成结果，即，是一个小于0.1的正数；s4.1.2、如果，则使用投影变换方式将图像变换到对应的视角，得到四幅新的图像；s4.1.3、使用图片融合算法将进行融合得到正视图像。

8.根据权利要求7所述的一种采集多视角图片构建物体全息视图的方法，其特征在于，在步骤s4.1.2中，需要确定物平面，并使得物平面垂直于查询向量对应的相机光轴。

9.根据权利要求2所述的一种采集多视角图片构建物体全息视图的方法，其特征在于，步骤s4.2通过投影变化方式将正视图像变换为最终查询图像。

10.一种采集多视角图片构建物体全息视图的装置，其特征在于，包括可旋转置物台、相机、记录模块、输入模块、挑选模块、合成模块，所述可旋转置物台用于放置展示物体并旋转展示，所述相机用于拍摄展示物体的图像，所述记录模块用于记录每张图像对应的相机参数，所述输入模块用于输入用户的查询向量，所述挑选模块用于根据查询向量从s1中的图像集合选取用于合成最终查询图像的候选图像，所述合成模块用于使用候选图像合成查询向量所对应的最终查询图像。

技术总结本发明涉及计算机视觉技术领域，特别涉及一种采集多视角图片构建物体全息视图的方法及装置，包括如下步骤：S1、用相机拍摄可旋转置物台上的被展示物体在多个角度的图像并记录每张图像对应的相机参数，拍摄的图像作为参考图像并形成图像集合；S2、确定查询向量，查询向量为一组最终查询图像对应的相机参数；S3、根据查询向量从S1中的图像集合选取用于合成最终查询图像的候选图像；S4、使用候选图像合成查询向量所对应的最终查询图像，展示效率更高。技术研发人员：叶飞,张勇受保护的技术使用者：浙江安邦护卫科技服务有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/29