CN101686335A - 一种图像三维模型的获取方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种图像三维模型的获取方法和装置，所述图像三维模型的获取方法包括以下步骤：采集图像深度信息与纹理信息；处理所述采集到的图像深度信息与纹理信息；根据所述处理的结果获取图像三维模型。本发明实施例获取图像的深度信息和纹理信息，生成包含图像深度信息和纹理信息的高质量三维图像。

Description

一种图像三维模型的获取方法和装置

技术领域

本发明涉及计算机技术领域，尤其涉及一种图像三维模型的获取方法和装置。

背景技术

虚拟演播室系统(The Virtual Studio System，VSS)是近年来随着计算机技术的飞速发展和色键技术的不断改进而出现的一种新的电视节目制作系统。

典型的虚拟演播室系统是由摄像设备、摄像机位置参数分析和控制、图形计算机、背景材料库和图像合成等设备组成。虚拟演播室节目制作系统构成的简单框图如图1所示。

演员在蓝背景中由真实摄像机拍摄，而如图1所示的包括图形计算机和素材库的背景图像记录及生成系统称为虚拟摄像机。真实的摄像机和虚拟的摄像机始终是绑定的。因此，需要确定真实摄像机的位置参数，包括真实摄像机在演播室中的空间位置、摄像机的运动参数和摄像机镜头设置参数。其中，摄像机的运动参数包括倾斜、转动和翻转等参数，摄像机的镜头设置参数包括变焦、聚焦和光圈等参数。

所有这些数据都被送入计算机中进行分析，实时生成与前景图像保持正确透视关系的背景图像。然后，前景图像(包括演员、真实场景和道具)与计算机生成的背景图像通过色键控制器进行天衣无缝的合成。输出的图像可以直接播出或记录在存储媒介上。

无论是早期的二维虚拟演播室系统还是如今最先进的三维虚拟演播室系统，其核心技术都离不开摄像机跟踪和图形渲染这两点。摄像机跟踪的精确度决定了整套虚拟演播室系统的制作质量优劣。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：获取图像的三维模型质量差，进而降低了整套虚拟演播室系统的制作质量。

发明内容

本发明实施例提供一种图像三维模型的获取方法和装置，以实现获取高质量的图像三维模型，提高虚拟演播室系统的制作质量。

本发明实施例提供一种图像三维模型的获取方法，包括以下步骤：

采集图像深度信息与纹理信息；

处理所述采集到的图像深度信息与纹理信息；

根据所述处理的结果获取图像三维模型。

其中，所述采集图像深度信息与纹理信息具体包括：

采集图像的深度信息，所述深度信息包括三维空间坐标信息；

采集图像的纹理信息，所述纹理信息包括纹理坐标信息以及图像的颜色值。

处理所述采集到的图像深度信息与纹理信息包括：

设置所述采集到的三维空间坐标信息、纹理坐标信息以及图像的颜色值；

根据所述设置的结果建立所述图像深度信息与纹理信息之间的对应关系；

合成所述采集到的图像深度信息，同时根据所述对应关系融合所述采集到的图像纹理信息。

所述图像的颜色值具体包括：红、绿、蓝三个分量值。

本发明实施例提供了一种图像三维模型的获取装置，包括：

信息采集单元，用于采集图像深度信息与纹理信息；

信息处理单元，用于处理所述信息采集单元采集到的图像深度信息与纹理信息；

图像获取单元，用于根据所述信息处理单元的处理结果获取图像三维模型。

信息采集单元进一步包括：

深度信息采集子单元，用于采集图像的深度信息，所述深度信息包括三维空间坐标信息；

纹理信息采集子单元，用于采集图像的纹理信息，所述纹理信息包括纹理坐标信息以及图像的颜色值。

纹理信息采集子单元中的颜色值具体包括红、绿、蓝三个分量值。

信息处理单元进一步包括：

信息设置子单元，用于设置所述采集到的三维空间坐标信息、纹理坐标信息以及图像的颜色值；

对应关系建立子单元，用于根据所述设置的结果建立所述图像深度信息与纹理信息之间的对应关系；

图像深度信息合成子单元，用于合成所述采集到的图像深度信息，同时根据所述对应关系融合所述采集到的图像纹理信息。

与现有技术相比，本发明实施例至少具有以下优点：

获取图像的深度信息和纹理信息，生成包含图像深度信息和纹理信息的高质量三维图像。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术中虚拟演播室节目制作系统的示意图；

图2为本发明实施例提供的方法的流程示意图；

图3为本发明实施例提供的方法的另一流程示意图；

图4为本发明实施例提供的装置示意图；

图5为本发明另一实施例提供的装置示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供一种图像三维模型的获取方法，如图2所示，包括以下步骤：

步骤s201，采集图像深度信息与纹理信息；

步骤s202，处理上述步骤中采集到的图像深度信息与纹理信息；

步骤s203，根据步骤s202中信息处理的结果获取图像三维模型。

通过采用本发明实施例提供的方法，获取图像的深度信息和纹理信息，生成包含图像深度信息和纹理信息的高质量三维图像。

本发明实施例提供一种图像三维模型的获取方法，如图3所示，包括以下步骤：

步骤s301，采集图像深度信息与纹理信息。

利用双目摄像机，得到同一个观察方向上采样点的图像深度信息和真彩色图像纹理信息，采样点信息包括六个自由度(x，y，z，u，v，c)。其中：(x，y，z)表示点的三维空间坐标；(u，v)表示点的纹理坐标；c表示点的颜色值，它又包括(R，G，B)，即红、绿、蓝三个分量。

步骤s302，处理上述步骤中采集到的图像深度信息与纹理信息；

设置采集到的三维空间坐标信息、纹理坐标信息以及图像的颜色值；通过设置采样点的六个自由度信息，建立图像深度信息与图像纹理信息之间的对应关系，在多视角深度图像合成的同时，进行多视角的纹理图像的融合。

步骤s303，根据步骤s302中信息处理的结果获取图像三维模型。

根据上述步骤中多视角深度图像合成的同时，进行多视角的纹理图像的融合，进而重建附带纹理信息的主持人三维模型。

本发明实施例提供一种图像三维模型的获取装置，如图4所示，包括：信息采集单元410、信息处理单元420以及图像获取单元430，

信息采集单元410，用于采集图像深度信息与纹理信息；

信息处理单元420，用于处理所述信息采集单元410采集到的图像深度信息与纹理信息；

图像获取单元430，用于根据所述信息处理单元420的处理结果获取图像三维模型。

本发明实施例提供的装置，通过采用获取图像的深度信息和纹理信息，生成了包含图像深度信息和纹理信息的高质量三维图像。

本发明另一实施例提供一种图像三维模型的获取装置，如图5所示，包括：信息采集单元510、信息处理单元520以及图像获取单元530，

信息采集单元510，用于采集图像深度信息与纹理信息；

该信息采集单元510的具体实现过程为，利用双目摄像机，得到同一个观察方向上采样点的图像深度信息和真彩色图像纹理信息，采样点信息包括六个自由度(x，y，z，u，v，c)。其中：(x，y，z)表示点的三维空间坐标；(u，v)表示点的纹理坐标；c表示点的颜色值，它又包括(R，G，B)，即红、绿、蓝三个分量。

信息处理单元520，用于处理所述信息采集单元210采集到的图像深度信息与纹理信息；

该信息处理单元520的具体实现过程为，设置采集到的三维空间坐标信息、纹理坐标信息以及图像的颜色值；通过设置采样点的六个自由度信息，建立图像深度信息与图像纹理信息之间的对应关系，在多视角深度图像合成的同时，进行多视角的纹理图像的融合。

图像获取单元530，用于根据所述信息处理单元520的处理结果获取图像三维模型。

该图像获取单元530的具体实现过程为，根据上述步骤中多视角深度图像合成的同时，进行多视角的纹理图像的融合，进而重建附带纹理信息的主持人三维模型。

其中，上述信息采集单元510具体包括：

深度信息采集子单元511，用于采集图像的深度信息，所述深度信息包括三维空间坐标信息；

纹理信息采集子单元512，用于采集图像的纹理信息，所述纹理信息包括纹理坐标信息以及图像的颜色值。其中所述颜色值具体包括：红、绿、蓝三个分量值。

上述信息处理单元520具体包括：

信息设置子单元521，用于设置所述采集到的三维空间坐标信息、纹理坐标信息以及图像的颜色值；

对应关系建立子单元522，用于根据所述设置的结果建立所述图像深度信息与纹理信息之间的对应关系；

图像深度信息合成子单元523，用于合成所述采集到的图像深度信息，同时根据所述对应关系融合所述采集到的图像纹理信息。

通过采用本发明实施例提供的方法和装置，获取图像的深度信息和纹理信息，生成包含图像深度信息和纹理信息的高质量三维图像。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可以通过硬件实现，也可以借助软件加必要的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本发明的技术方案可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质(可以是CD-ROM，U盘，移动硬盘等)中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

总之，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1、一种图像三维模型的获取方法，其特征在于，包括以下步骤：

采集图像深度信息与纹理信息；

处理所述采集到的图像深度信息与纹理信息；

根据所述处理的结果获取图像三维模型。

2、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述采集图像深度信息与纹理信息具体包括：

采集图像的深度信息，所述深度信息包括三维空间坐标信息；

采集图像的纹理信息，所述纹理信息包括纹理坐标信息以及图像的颜色值。

3、如权利要求1所述的方法，其特征在于，处理所述采集到的图像深度信息与纹理信息包括：

设置所述采集到的三维空间坐标信息、纹理坐标信息以及图像的颜色值；

根据所述设置的结果建立所述图像深度信息与纹理信息之间的对应关系；

合成所述采集到的图像深度信息，同时根据所述对应关系融合所述采集到的图像纹理信息。

4、如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述图像的颜色值具体包括：红、绿、蓝三个分量值。

5、一种图像三维模型的获取装置，其特征在于，包括：

信息采集单元，用于采集图像深度信息与纹理信息；

信息处理单元，用于处理所述信息采集单元采集到的图像深度信息与纹理信息；

图像获取单元，用于根据所述信息处理单元的处理结果获取图像三维模型。

6、如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述信息采集单元进一步包括：

深度信息采集子单元，用于采集图像的深度信息，所述深度信息包括三维空间坐标信息；

纹理信息采集子单元，用于采集图像的纹理信息，所述纹理信息包括纹理坐标信息以及图像的颜色值。

7、如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述纹理信息采集子单元中的颜色值具体包括红、绿、蓝三个分量值。

8、如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述信息处理单元进一步包括：

信息设置子单元，用于设置所述采集到的三维空间坐标信息、纹理坐标信息以及图像的颜色值；

对应关系建立子单元，用于根据所述设置的结果建立所述图像深度信息与纹理信息之间的对应关系；

图像深度信息合成子单元，用于合成所述采集到的图像深度信息，同时根据所述对应关系融合所述采集到的图像纹理信息。

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