一种3D图片拍摄方法和3D拍摄系统，简便低成本实现立体拍摄

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    本专利技术所涉及的是一种3D图像捕捉技术及相应的拍摄设备，旨在通过简化操作流程和降低成本，使得立体图像的拍摄变得更加容易和经济。该3D图片拍摄技术被应用于配备摄像头的便携式设备，该设备上装有特定的外部设备，这些设备包括：利用摄像头捕捉标定板的图像，并通过外部设备的镜头获得第一左视图和第一右视图；依据第一左视图和第一右视图对移动设备进行校准；运用摄像头捕捉目标场景，进而获取第二左视图和第二右视图；最后，根据第二左视图和第二右视图进行拼接，生成3D图片。通过将图与所述的第二右视图进行拼接，成功生成了三维图像。此三维图像是通过将图与所述的第二右视图拼接而成的。

    3D    and 3D  

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    【技术实现步骤摘要】

    3D图片拍摄方法和3D拍摄系统

    本专利技术专注于三维图像显示技术的研究，特别是对一种三维图像的拍摄技巧及其相关拍摄系统的创新。

    技术介绍

    数码影像输入输出设备的广泛应用促进了数码立体图像的显著进步。目前，获取立体数码图像主要有两种途径：一是使用专业的3D数码相机进行拍摄，这种相机的一大特点是能够将两块CCD传感器同步捕捉到的图像信号进行合并，并迅速处理，从而生成高质量的影像。然而，这类数码相机在通用性方面存在不足，难以适应不同环境和用途的拍摄需求；另外一种方式是利用两台普通的数码相机或摄影机从不同角度捕捉同一物体，以此实现3D摄影效果；然而，目前两台相机在进行平行拍摄时，由于相机体积的限制，镜头间的距离无法过小，这导致无法拍摄近景，立体效果不佳，甚至可能引起头晕、恶心以及眼部极度不适；而用于拍摄电影的3D摄像机则是通过将两个摄像机以垂直方式组合而成，这种设备体积庞大，重量较重，移动不便；为了调整两个摄像单元的角度和位置，其结构往往较为复杂，这无形中增加了生产和使用的成本，价格也相对较高，普通消费者难以承受。

    因此，技术人员急需解决的关键问题在于，如何使立体图像的拍摄过程变得更加便捷，并且让更多的人能够承受其成本。

    技术实现思路

    本专利技术涉及一种三维图像的拍摄技术及相应的拍摄系统，旨在通过简化操作流程和降低成本，实现立体图像的便捷拍摄。

    本专利技术的实施案例中，首先在移动设备上配置特定的外部设备；利用该设备，通过摄像头捕捉标定板的图像，并通过其镜片获取第一左视图与第一右视图；接着，依据这两视图对移动设备进行校准；然后，使用摄像头对目标场景进行拍摄，获取第二左视图与第二右视图；最后，基于这两视图进行拼接，生成3D图像。

    通过摄像头捕捉标定板，该标定板由多个相同的正方形图案构成；通过目标外设的镜片折射，形成左右两个图像；评估左右图像是否完整覆盖了标定板，以及标定板在左右图像中的占比是否均超过预定阈值；若条件满足，则将这两个图像分别定义为第一左视图和第一右视图。

    可选的，校准操作依据第一左视图与第一右视图，涉及以下步骤：在两个视图上各自识别出左角点和右角点，数量均为M×N个；接着，对左角点所在区域进行划分，形成左方块集合，并从中挑选出目标左方块；同样，对右角点所在区域进行划分，形成右方块集合，并挑选出目标右方块；其中，目标左方块是左方块集合中最接近正方形的那个，而目标右方块则是右方块集合中最接近正方形的那个。

   

    方块的形状为正方形；依据既定的目标左侧方块和右侧方块，来决定最合适的长度，进而对移动设备进行精确的校准。

    可选方案是，对左角点所在区域进行划分，形成左方块集合，并选定目标左方块，具体操作如下：首先，依照LA方法将该区域分割成(M-1)×(N-1)个左方块，并标记每个左方块的坐标；其次，依据这些坐标计算相邻两条边的长度差异，确保这些差异值均非负；最后，找出长度差最小的左方块，将其作为目标左方块。

    所述可选方案中，确定各左方块相邻边长度差异的方法包括：利用特定公式计算第一左方块相邻边长度差异，即DI＝||P(x，y)－P(x+1，y)|－|P(x，y)－P(x，y+1)||；在此公式中，DI代表相邻边长度差异，而第一左方块的坐标由LA(x，y)＝(P(x，y)，P(x+1，y)，P(x，y+1)，P(x+1，y+1))表示，其中0＜x＜M，0＜y＜N，且第一左方块是左方块集中任意一个方块。

    可选方案中，确定最佳长度的方式包括以下步骤：首先，计算目标左方块的第一平均边长以及目标右方块的第二平均边长；其次，选取这两个平均边长中较小的那个作为最优长度。

    所述3D图片的生成方式包括：首先，依据第二左视图和第二右视图进行拼接；其次，对第二左视图和第二右视图进行LA方式的分割，从而分别获得左原始块集和右原始块集；接着，对左原始块集中的每个块和右原始块集中的每个块实施透视变换，分别生成对应的左变换块和右变换块；然后，将所有左变换块拼接成左变换图，并将所有右变换块拼接成右变换图；最后，将左变换图与右变换图拼接，从而得到最终的3D图片。

    本专利技术的实施例在第二方面涉及一个3D拍摄系统，该系统由配备摄像头的便携式设备和与之相连的目标外围设备组成。目标外围设备被固定在移动设备上，具体包括：摄像头，该摄像头负责捕捉标定板，并通过目标外围设备的镜片生成第一左视图和第一右视图；校准模块，该模块负责根据上述左视图和右视图对移动设备进行校准；此外，摄像头还负责拍摄目标场景，从而获得第二左视图和第二右视图；拼接模块，该模块负责根据第二左视图和第二右视图进行拼接，生成3D图像。

    本专利技术在第三方面提出了一种计算机设备，该设备至少包含一个处理器、存储器以及收发器。在此设备中，存储器专门用于存放程序代码，而处理器则负责调用这些存储于其中的程序代码，以执行第二方面所描述的3D图片拍摄方法的各个步骤。

    本专利技术在第四个方面提出了一种电脑存储设备，该设备内含指令，当这些指令在电脑中执行时，能够引导电脑按照第二方面所描述的3D图像拍摄流程进行操作。

    总结来看，本专利技术的实施例中，首先在移动设备上安装了目标外设；接着，利用摄像头对标定板进行拍摄，并通过目标外设的镜片获取了第一左视图和第一右视图；随后，依据这两视图对移动设备进行了校准；再通过摄像头对目标场景进行拍摄，获得了第二左视图和第二右视图；最后，根据这两视图拼接生成了3D图像。显而易见，采用外接设备的方式，可以使原本具备摄像功能的便携式设备具备3D立体拍摄能力；这种外接设备易于安装，操作简便，无需对移动设备本身进行任何修改；加之本申请所提供的算法，立体拍摄得以轻松且低成本地实现。

    附图说明

    图1展示了本专利技术实施实例所采用的3D图像拍摄流程的示意图。

    图1A展示了本专利技术实施实例中一种可能的标定板拍摄情形。

    图1B展示了本申请实施例中一种可能的左方块坐标的具体图形。

    图2展示了本专利技术实施实例中3D拍摄系统的虚拟结构图示。

   

    图3展示了本专利技术实施所涉及服务器的硬件构成图示。

    具体实施方式

    接下来，我们将依据本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的具体技术方案进行详尽且全面的阐述。显而易见，所述的实施例只是本专利技术众多实施方式中的一种，而非所有实施方式的全面展示。

    本专利技术文档中的“第一”、“第二”等术语，旨在区分相仿的实体，并非必须用于其他目的。

    【技术保护点】

    【技术特征摘要】

    该方法涉及一种3D图像的拍摄技术，适用于配备摄像头的便携式设备。设备上配备了特定的外部装置，这些装置包含：利用摄像头捕捉标定板图像，并通过装置的镜片生成第一左视图与第一右视图；接着，依据这两视图对设备进行校准；再利用摄像头捕捉目标场景，获得第二左视图与第二右视图；最后，基于这两视图进行拼接，形成3D图像。依据权利要求1中描述的3D图像捕捉技术，其显著特点包括：利用摄像头对标定板进行拍摄；通过目标外设的镜片折射，形成左右两个图像；评估左右图像是否全面覆盖了标定板，以及标定板在左右图像中的占比是否均超过既定阈值；若条件满足，则将这两个图像分别定义为第一左视图和第一右视图。依据权利要求1中描述的3D图像捕捉技术，其显著特点为：当采用棋盘格作为标定板时，对移动设备进行校准的过程涉及以下步骤：在第一左视图和第一右视图中分别识别出左角点和右角点，这些角点的数量均为M乘以N；对左角点所在区域进行划分，形成左方块集合，并从中选定目标左方块；同样，对右角点所在区域进行划分，形成右方块集合，并从中选定目标右方块；目标左方块是左方块集合中最接近正方形的那个，目标右方块则是右方块集合中最接近正方形的那个；最后，根据这两个目标方块确定最佳长度，以此来完成对移动设备的校准。依据权利要求3所描述的三维图像拍摄技术，其显著特点包括：对左角点所在区域进行划分，形成左方块集合，并选定目标左方块，具体做法是：将左角点所在区域依据LA方法划分为(M-1)乘以(N-1)个左方块，并标注每个左方块的位置坐标；接着，根据这些坐标计算相邻两条边的长度差异，确保该差异值不小于零；最后，选取长度差最小的左方块作为目标左方块。依据权利要求4所描述的三维图像拍摄技术，其显著特点在于，该技术通过以下步骤确定各左方块相邻两条边的长度差异：首先，利用各左方块的坐标信息；其次，运用特定公式计算出第一左方块相邻两条边的长度差。

    【专利技术属性】

    技术研发人员：贺曙，徐万良，

    申请(专利权)人：广东未来科技有限公司，

    类型：发明

    国别省市：

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