CN104159099B - 一种3d立体影视制作中双目立体摄像机的设置方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种3D立体影视制作中双目立体摄像机的设置方法。当影视后期2D转制3D时，根据一摄像机的位置参数、零视差平面深度、场景最近深度、拍摄分辨率和放映荧幕，获得摄像机最佳视点间距和另一摄像机的位置参数；当立体影视拍摄时，根据一摄像机的位置参数、零视差平面深度、立体摄像机内参、场景最近深度、拍摄分辨率和放映荧幕，获得摄像机最佳视点间距以及另一摄像机的摆放位置和视线方向；使得调整后的立体摄像机所捕获的立体显示效果符合通用标准。本发明可引导用户通过调整摄像机位置参数来使得双目立体摄像机呈现标准的双目立体显示效果；也可指导真实拍摄3D电影过程中双目立体摄像机的放置，提高立体影视制作效率和制作效果。

Description

一种3D立体影视制作中双目立体摄像机的设置方法

技术领域

本发明涉及一种摄像机的设置方法，特别是涉及立体影视制作技术领域的一种3D立体影视制作中双目立体摄像机的设置方法。

背景技术

随着3D电影的问世和普及，3D电影制作行业在不断的兴起和迅猛发展。现今3D电影的市场需求呈现喷井式发展，国内外电影院线的3D银幕数量和每年上线的3D电影数目都在逐年递增。除了3D电影之外，3D立体电视和随之配套的3D电视节目也受到越来越多家庭用户的推崇。因此，与之相关的3D立体影视制作技术自然成为目前广泛关注的前沿技术。

3D立体影视制作技术可以通过对真实自然场景的立体拍摄结合2D影视作品的后期3D立体化处理来给观众展现影视作品中场景的真实3D立体效果。人眼产生立体视觉的原因是人的左右眼观察事物的角度不同，在视网膜上成的像会有细微的差别，左右眼成像的差别就是所谓的“双目视差”，具有双目视差的图像会促使人脑中产生立体感知。因此，3D立体影视制作的目标就是要生成具有立体视差的左右眼图像。现今3D立体影视制作主要有两种常用方式：(1)2D影视后期转制3D；(2)使用双目立体摄像机拍摄真实自然场景。对于影视后期2D转制3D的过程来说，可以通过设置双目摄像机来模拟人的左右眼视差从而生成双目立体图像；对于真实自然场景的立体拍摄过程来说，双目立体摄像机的摆放正是用来模拟人的左右眼，所捕获的图像数据便具有立体视差。

然而，现今的3D电影制作存在的主要难题之一是对3D影视作品立体效果的把控。对于广大在影院观影的观众和立体电视用户来说，一部好的3D电影，其立体效果不能太弱以至于让观众体会不到立体感，也不能太强以至于让观众感觉头晕目眩等不舒适感，立体效果必须符合一定的标准。著名的视效艺术家、数字摄像机工程师BernardMendiburu在其著作《3DMovieMaking:StereoscopicDigitalCinemafromScripttoScreen(3D电影制作：数字立体电影制作全流程)》一书中提出了一种符合绝大多数观众观影体验的通用标准：在一块30英尺(360英寸)的银幕上，人眼2.5英寸视间距是2.5/360，或者说是0.7％。如果分辨率是2K，那固有像素视差(NPP，即NativePixelParallax，是指影视画面中最大向左偏移的像素数)就是14个像素。但是仅仅有这样的一套标准，并不能够定量地指导3D影视制作者如何在影视后期2D转制3D过程中设置最佳的虚拟双目立体摄像机，或者如何在真实自然场景的立体拍摄过程中摆放最佳的立体摄像机位置，使得转制或者捕获的影视数据的立体效果符合上述标准。现有的立体影视制作技术也没有针对该问题给出一个完整的解决方案，只能通过经验分析来引导制作人员尝试性地调整各类参数使得立体效果满足要求，这样的调整方法对于制作人员的经验要求很高，而且一定程度上会影响制作的效率。

因此，需要一种立体摄像机摆放的技术方案，以解决以上问题。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种3D立体影视制作中双目立体摄像机的设置方法，旨在电影后期2D转制3D的过程中引导通过调整最佳的摄像机位置参数来使得双目立体摄像机呈现标准的双目立体显示效果，以及指导真实拍摄3D电影过程中双目立体摄像机的放置。

本发明所采用的技术方案包括：

针对双目立体摄像机，根据其中任一摄像机的位置参数，获得另一摄像机的位置参数：

A)当影视后期2D影像转制3D影像时，根据其中任一摄像机的位置参数K₁和[R₁|T₁]、零视差平面深度z₀、场景最近深度z_min、摄像机拍摄的分辨率大小W×H和放映荧幕的大小W_s×H_s，通过固有像素视差标准计算获得双目立体摄像机的最佳视点间距d，进而获得另一摄像机的位置参数K₂和[R₂|T₂]，使得调整后的立体摄像机所捕获的立体显示效果符合通用标准；

B)当直接进行立体影视拍摄时，根据零视差平面深度参数z₀、场景最近深度参数z_min、立体摄像机的内参K、摄像机拍摄的分辨率大小W×H和放映荧幕的大小W_s×H_s，通过固有像素视差标准计算获得双目立体摄像机的最佳视点间距d，进而获得另一摄像机的摆放位置E和另一摄像机的视线方向V，使得调整后的立体摄像机所捕获的立体显示效果符合通用标准。

所述的步骤A)具体包括：

a1)根据其中任一摄像机的位置参数K₁和[R₁|T₁]、场景最近深度z_min、摄像机拍摄的分辨率大小W×H和放映荧幕的大小W_s×H_s，采用以下公式获得双目立体摄像机的最佳视点间距d：

$d=\underset{d}{\arg \min }\left|\right|\left|h(K_1{R}_y\left(2\arcsin \left(\frac{d}{2z_0}\right)\right)\×{({[\mathrm{0,0},z_{\min }]}^T-{[d\sqrt{1-\frac{d^2}{{{4z}_0}^2}},0,\frac{d^2}{{{2z}_0}^2}]}^T))}^T-[\frac{W}{2},\frac{H}{2}]\right||-\frac{2.5\sqrt{W^2+H^2}}{\sqrt{{W_s}^2+{H_s}^2}}|$

其中，K₁为其中任一摄像机的内参，[R₁|T₁]和[R₂|T₂]分别为其中任一摄像机和另一摄像机的外参，R₁、R₂分别为其中任一摄像机和另一摄像机的旋转矩阵，T₁、T₂分别为其中任一摄像机和另一摄像机的平移向量，T为矩阵转置，h为用于将二维齐次坐标还原为二维图像坐标的函数；

a2)然后将双目立体摄像机的最佳视点间距d代入以下公式，获得另一摄像机的位置参数K₂和[R₂|T₂]：

K₂＝K₁

$R_2=R_y\left(2\arcsin \left(\frac{d}{{2z}_0}\right)\right)R_1$

$T_2=R_y\left(2\arcsin \left(\frac{d}{{2z}_0}\right)\right)\×{(T_1-[d\sqrt{1-\frac{d^2}{{{4z}_0}^2}},0,\frac{d^2}{{{2z}_0}^2}\left]\right)}^T$

其中，K₂为另一摄像机的内参，z₀为零视差平面深度，其中R_y(θ)为沿竖直向上方向旋转角度θ的旋转矩阵。

所述的步骤B)具体包括：

b1)根据零视差平面深度参数z₀、场景最近深度参数z_min、双目立体摄像机的内参K、摄像机拍摄的分辨率大小W×H和放映荧幕的大小W_s×H_s，采用以下公式获得双目立体摄像机的最佳视点间距d：

$d=\underset{d}{\arg \min }\left|\right|\left|h(K{R}_y\left(2\arcsin \left(\frac{d}{2z_0}\right)\right)\×{({[\mathrm{0,0},z_{\min }]}^T-{[d\sqrt{1-\frac{d^2}{{{4z}_0}^2}},0,\frac{d^2}{{{2z}_0}^2}]}^T))}^T-[\frac{W}{2},\frac{H}{2}]\right||-\frac{2.5\sqrt{W^2+H^2}}{\sqrt{{W_s}^2+{H_s}^2}}|$

其中，K为双目立体摄像机的内参，两个摄像机的内参K相同，z₀为零视差平面深度，T为矩阵转置，h为用于将二维齐次坐标还原为二维图像坐标的函数；

b2)然后将双目立体摄像机的最佳视点间距d代入以下公式，获得另一摄像机的摆放位置E和另一摄像机的视线方向V：

$E=[d\sqrt{1-\frac{d^2}{{{4z}_0}^2}},0,\frac{d^2}{{{2z}_0}^2}]$

$V=R_y(-2\arcsin \left(\frac{d}{{2z}_0}\right))\×{\left[\mathrm{0,0,1}\right]}^T$

由此将另一摄像机摆放在E的位置，并按y轴逆时针旋转角度α进行摆放，α＝2arcsin(d/2z₀)。

所述的双目立体摄像机设置的坐标系为：以第一帧视频摄像机所在位置为坐标系原点，以第一帧视频摄像机的视线方向为z方向，朝向第一帧视频摄像机的视线方向的右侧为x方向，竖直向上为y方向。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明能够给出一套定量的计算方法指导3D影视制作者如何在影视后期2D转制3D过程中设置最佳的虚拟双目立体摄像机，或者如何在真实自然场景的立体拍摄过程中摆放最佳的立体摄像机位置，使得转制或者捕获的影视数据的立体效果符合上述标准，从而避免对于3D立体影视制作人员过多的经验要求，提高立体影视制作效率和制作效果。这是现有技术所不能做到的。

附图说明

图1为立体摄像机设置方法的示意图(俯视图)。

图2为本发明实施例1输入视频序列的图像。

图3为本发明实施例1零视差平面深度参数为200米和摄像机视点间距为2米时对应的双目立体效果图。

图4为本发明实施例1零视差平面深度参数为400米和摄像机视点间距为2米时对应的双目立体效果图。

图5为本发明实施例1零视差平面深度参数为200米和摄像机视点间距为4米时对应的双目立体效果图。

图6为本发明实施例1零视差平面深度参数为400米和摄像机视点间距为4米时对应的双目立体效果图。

图7为本发明实施例2零视差平面深度参数为16米和摄像机视点间距为2分米时对应的双目立体效果图。

图8为本发明实施例2零视差平面深度参数为30米和摄像机视点间距为2分米时对应的双目立体效果图。

图9为本发明实施例2零视差平面深度参数为16米和摄像机视点间距为4分米时对应的双目立体效果图。

图10为本发明实施例2零视差平面深度参数为30米和摄像机视点间距为4分米时对应的双目立体效果图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步详细说明。

如附图1所示，本发明方法包括：

针对双目立体摄像机，根据其中任一摄像机的位置参数，获得另一摄像机的位置参数：

A)当影视后期2D影像转制3D影像时，根据其中任一摄像机的位置参数K₁和[R₁|T₁]、零视差平面深度z₀、场景最近深度z_min、摄像机拍摄的分辨率大小W×H和放映荧幕的大小W_s×H_s，通过固有像素视差标准计算获得双目立体摄像机的最佳视点间距d，进而获得另一摄像机的位置参数K₂和[R₂|T₂]，使得调整后的立体摄像机所捕获的立体显示效果符合通用标准；

B)当直接进行立体影视拍摄时，根据零视差平面深度参数z₀、场景最近深度参数z_min、立体摄像机的内参K、摄像机拍摄的分辨率大小W×H和放映荧幕的大小W_s×H_s，通过固有像素视差标准计算获得双目立体摄像机的最佳视点间距d，进而获得另一摄像机的摆放位置E和另一摄像机的视线方向V，使得调整后的立体摄像机所捕获的立体显示效果符合通用标准。

任一摄像机的参数K₁和[R₁|T₁]可以用运动推断结构(SFM，即StructurefromMotion)方法来得到，例如章国锋等人发表的《RobustMetricReconstructionfromChallengingVideoSequences.IEEEConferenceonComputerVisionandPatternRecognition(CVPR),2007.》一文中提出的SFM方法。

本发明优选的双目立体摄像机设置的坐标系为：以第一帧视频摄像机所在位置为坐标系原点，以第一帧视频摄像机的视线方向为z方向，朝向第一帧视频摄像机的视线方向的右侧为x方向，竖直向上为y方向。

上述步骤A)具体包括：

a1)根据其中任一摄像机的位置参数K₁和[R₁|T₁]、场景最近深度z_min(单位为米)、摄像机拍摄的分辨率大小W×H(W和H分别为拍摄图像的宽和高，单位为像素)和放映荧幕的大小W_s×H_s(W_s和H_s分别为放映荧幕的宽和高，单位为英寸)，采用以下公式获得双目立体摄像机的最佳视点间距d(见附图1，单位为厘米)：

$d=\underset{d}{\arg \min }\left|\right|\left|h(K_1{R}_y\left(2\arcsin \left(\frac{d}{2z_0}\right)\right)\×{({[\mathrm{0,0},z_{\min }]}^T-{[d\sqrt{1-\frac{d^2}{{{4z}_0}^2}},0,\frac{d^2}{{{2z}_0}^2}]}^T))}^T-[\frac{W}{2},\frac{H}{2}]\right||-\frac{2.5\sqrt{W^2+H^2}}{\sqrt{{W_s}^2+{H_s}^2}}|$

其中，K₁为其中任一摄像机的内参，具体内参包括焦距、图像的光心点坐标位置和畸变参数。

[R₁|T₁]和[R₂|T₂]分别为其中任一摄像机和另一摄像机的外参，R₁、R₂分别为其中任一摄像机和另一摄像机的旋转矩阵，T₁、T₂分别为其中任一摄像机和另一摄像机的平移向量，T为矩阵转置，h为用于将二维齐次坐标还原为二维图像坐标的函数；

上述公式中的是利用Mendiburu提出的标准计算的最佳NPP值。上述公式寻找最佳值d，使得通过d进行左右视图重投影计算的NPP值与最佳NPP值最为接近。可以用Levenberg-Marquardt非线性最小二乘法(http://users.ics.forth.gr/～lourakis/levmar/)求解最佳值d。

a2)然后将双目立体摄像机的最佳视点间距d代入以下公式，获得另一摄像机的位置参数K₂和[R₂|T₂]：

K₂＝K₁

$R_2=R_y\left(2\arcsin \left(\frac{d}{{2z}_0}\right)\right)R_1$

$T_2=R_y\left(2\arcsin \left(\frac{d}{{2z}_0}\right)\right)\×{(T_1-[d\sqrt{1-\frac{d^2}{{{4z}_0}^2}},0,\frac{d^2}{{{2z}_0}^2}\left]\right)}^T$

其中，K₂为另一摄像机的内参，z₀为零视差平面深度(见附图1，以坐标系参照，单位为厘米)，其中R_y(θ)为沿竖直向上方向的旋转角度θ(单位弧度)的旋转矩阵，其定义如下：

$R_y\left(\mathrm{\θ}\right)=\left(\begin{array}{ccc}\cos \mathrm{\θ}& 0& \sin \mathrm{\θ}\\ 0& 1& 0\\ -\sin \mathrm{\θ}& 0& \cos \mathrm{\θ}\end{array}\right).$

上述的内参K₁采用RichardHartley的著作《MultipleViewGeometryinComputerVision》中提出的透视摄像机模型参数形式，即为：

$K_1=\left(\begin{array}{ccc}{f}_x& s& x_0\\ 0& f_y& y_0\\ 0& 0& 1\end{array}\right)$

其中，f_x是x方向的焦距(即缩放比例，单位像素/厘米)，f_y是y方向的焦距，(x₀,y₀)为图像的光心点坐标位置(通常为图像的中心，部分摄像机有细微偏移)，s为畸变因子(通常无明显畸变时可近似为0)。内参K₂的形式与内参K₁相同。

上述步骤B)具体包括：

b1)根据零视差平面深度参数z₀(单位为米)、场景最近深度参数z_min(单位为米)、立体摄像机的内参K(左右相同)、摄像机拍摄的分辨率大小W×H(W和H分别为拍摄图像的宽和高，单位为像素)和放映荧幕的大小W_s×H_s(W_s和H_s分别为放映荧幕的宽和高，单位为英寸)，采用以下公式获得双目立体摄像机的最佳视点间距d(单位为米)：

$d=\underset{d}{\arg \min }\left|\right|\left|h(K{R}_y\left(2\arcsin \left(\frac{d}{2z_0}\right)\right)\×{({[\mathrm{0,0},z_{\min }]}^T-{[d\sqrt{1-\frac{d^2}{{{4z}_0}^2}},0,\frac{d^2}{{{2z}_0}^2}]}^T))}^T-[\frac{W}{2},\frac{H}{2}]\right||-\frac{2.5\sqrt{W^2+H^2}}{\sqrt{{W_s}^2+{H_s}^2}}|$

其中，K为双目立体摄像机的内参，两个摄像机的内参K相同，z₀为零视差平面深度，T为矩阵转置，h为用于将二维齐次坐标还原为二维图像坐标的函数；

实际中，上述双目立体摄像机的内参K可以用MatlabCalibrationToolbox(http://www.vision.caltech.edu/bouguetj/calib_doc/)来预先计算求解。

b2)然后将双目立体摄像机的最佳视点间距d代入以下公式，获得另一摄像机的摆放位置E(单位为米)和另一摄像机的视线方向V(以局部坐标系为参照)：

$E=[d\sqrt{1-\frac{d^2}{{{4z}_0}^2}},0,\frac{d^2}{{{2z}_0}^2}]$

$V=R_y(-2\arcsin \left(\frac{d}{{2z}_0}\right))\×{\left[\mathrm{0,0,1}\right]}^T$

由此将另一摄像机摆放在E的位置，并按y轴逆时针(即水平向左)旋转角度α进行摆放(见附图1)，α＝2arcsin(d/2z₀)。

本发明的双目立体摄像机的最佳视点间距d是一个供参考的标准值，实际影视2D转制3D中双目立体摄像机视点间距参数d的设定会根据电影场景和内容的需要做适当的调整，对于动作幅度较大的场景d会偏大，一般不超过2d。当影视后期2D影视转制3D影视时，制作人员需要设定上述求解的另一摄像机的位置参数K₂和[R₂|T₂]，然后进行该视图渲染。当直接进行立体影视拍摄时，制作人员需要根据所求得的位置E和角度α来摆放右摄像机(相对于左摄像机)的位置。

本发明的实施例如下：

如图1所示，其中L点位置为左摄像机视点，E点位置为右摄像机视点，O点为左右摄像机的交点，O点所在的平行于左摄像机成像面的平面即为零视差平面，其深度值为z₀，对于立体摄像机来说必须满足LO＝EO，双目立体摄像机视点间距为d，F为场景离左摄像机最近的点，其深度值(即场景最近深度)为z_min，夹角α为右摄像机水平向左旋转的角度。

实施例1：

当影视后期2D影像转制3D影像时，对于输入视频序列(图2)，不同的零平面参数z₀和双目立体摄像机位置间距d对应的双目立体交织效果图如图3～图6所示。

如图2是实施例的输入视频图像。

(1)将双目摄像机零视差平面深度为200米，摄像机间距为2米；并进行双目视图合成，由此得到如图3所示的红蓝立体效果图；该图观看舒适，但立体感较弱，出屏感不强。

(2)将双目摄像机零视差平面深度为400米，摄像机间距为2米；并进行双目视图合成，由此得到如图4所示的双目立体效果图；由于零视差平面相对图3更远，该图的出屏感则更强，立体感相对图3效果更好。

(3)将双目摄像机零视差平面深度为200米，摄像机间距为4米；并进行双目视图合成，由此得到如图5所示的双目立体效果图；由于摄像机间距拉大，该图立体感较图3有所增强，并且观看舒适，但出屏感不如图4。

(4)将双目摄像机零视差平面深度为400米，摄像机间距为4米；并进行双目视图合成，由此得到如图6所示的双目立体效果图；该图的出屏感相比图3～图5立体感都强，立体感是图3～图6中最强的，但是由于出屏感过高，观看该图会有略微不舒适感。

根据步骤A)的过程，先设定一摄像机的位置，再计算获得双目立体摄像机的最佳视点间距和另一摄像机的位置，得到：零视差平面深度为400米时的最佳摄像机间距为2.2米，零视差平面深度为200米时的最佳摄像机间距为4.5米。

因此，图4的立体效果最符合通用标准和用户体验，图5的立体效果仅次于图4，图3的摄像机间距过小，图6的摄像机间距过大。

实施例2：

当直接进行立体影视拍摄时，不同的零平面参数z₀和双目立体摄像机位置间距d对应的双目立体交织效果图如图7～图10所示。

(1)将双目摄像机零视差平面深度为16米，摄像机间距为2分米；由此拍摄得到如图7所示的双目立体效果图；该图观看舒适，但立体感较弱，出屏感不强。

(2)将双目摄像机零视差平面深度为30米，摄像机间距为2分米；由此拍摄得到如图8所示的双目立体效果图；由于夹角相对图7更小，该图的出屏感和立体效果更强。

(3)将双目摄像机零视差平面深度为16米，摄像机间距为4分米；由此拍摄得到如图9所示的双目立体效果图；由于摄像机间距拉大，该图立体感较图7有所增强，并且观看舒适，但出屏感不如图8。

(4)将双目摄像机零视差平面深度为30米，摄像机间距为4分米；由此拍摄得到如图10所示的双目立体效果图；该图的出屏感相比图7～图9立体感都强，但是由于出屏感过高，观看该图会有略微不舒适感。

根据步骤B)的过程，先设定一摄像机的位置，再计算获得双目立体摄像机的最佳视点间距和夹角，得到：零视差平面深度为30米时的最佳摄像机间距为2.3分米，零视差平面深度为16米时的最佳摄像机间距为5.1分米。

因此，图8的立体效果最符合通用标准和用户体验，图9的立体效果仅次于图8，图7的摄像机间距过小，图10的摄像机间距过大。

上述具体实施方式用来解释说明本发明，而不是对本发明进行限制，在本发明的精神和权利要求的保护范围内，对本发明作出的任何修改和改变，都落入本发明的保护范围。

Claims (2)

1.一种3D立体影视制作中双目立体摄像机的设置方法，其特征在于包括：

针对双目立体摄像机，根据其中任一摄像机的位置参数，获得另一摄像机的位置参数：

A)当影视后期2D影像转制3D影像时，根据其中任一摄像机的位置参数K₁和[R₁|T₁]、零视差平面深度z₀、场景最近深度参数z_min、摄像机拍摄的分辨率大小W×H和放映荧幕的大小W_s×H_s，通过固有像素视差标准计算获得双目立体摄像机的最佳视点间距d，进而获得另一摄像机的位置参数K₂和[R₂|T₂]，使得调整后的立体摄像机所捕获的立体显示效果符合通用标准；

其中，K₁和K₂分别为两个摄像机的内参，[R₁|T₁]和[R₂|T₂]分别为两个摄像机的外参，R₁、R₂分别为两个摄像机的旋转矩阵，T₁、T₂分别为两个摄像机的平移向量；

所述的步骤A)具体包括：

a1)根据其中任一摄像机的位置参数K₁和[R₁|T₁]、场景最近深度参数z_min、摄像机拍摄的分辨率大小W×H和放映荧幕的大小W_s×H_s，采用以下公式获得双目立体摄像机的最佳视点间距d：

$d=\underset{d}{\arg \min }\left|\right||h{\left(K_1{R}_y\right(2\arcsin \left(\frac{d}{2z_0}\right))\×({\[0,0,z_{\min }\]}^T-{\[d\sqrt{1-\frac{d^2}{4{z_0}^2}},0,\frac{d^2}{2{z_0}^2}\]}^T\left)\right)}^T-\[\frac{W}{2},\frac{H}{2}\]||-\frac{2.5\sqrt{W^2+H^2}}{\sqrt{{W_s}^2+{H_s}^2}}|$

其中，K₁为其中任一摄像机的内参，[R₁|T₁]和[R₂|T₂]分别为其中任一摄像机和另一摄像机的外参，R₁、R₂分别为其中任一摄像机和另一摄像机的旋转矩阵，T₁、T₂分别为其中任一摄像机和另一摄像机的平移向量，T为矩阵转置，h为用于将二维齐次坐标还原为二维图像坐标的函数；

a2)然后将双目立体摄像机的最佳视点间距d代入以下公式，获得另一摄像机的位置参数K₂和[R₂|T₂]：

K₂＝K₁

$R_2=R_y\left(2arcsin\right(\frac{d}{2z_0}\left)\right)R_1$

$T_2=R_y\left(2arcsin\right(\frac{d}{2z_0}\left)\right)\×{(T_1-\[d\sqrt{1-\frac{d^2}{4{z_0}^2}},0,\frac{d^2}{2{z_0}^2}\])}^T$

其中，K₂为另一摄像机的内参，z₀为零视差平面深度，其中R_y(θ)为沿竖直向上方向旋转角度θ的旋转矩阵；

B)当直接进行立体影视拍摄时，根据零视差平面深度参数z₀、场景最近深度参数z_min、立体摄像机的内参K、摄像机拍摄的分辨率大小W×H和放映荧幕的大小W_s×H_s，通过固有像素视差标准计算获得双目立体摄像机的最佳视点间距d，进而获得另一摄像机的摆放位置E和另一摄像机的视线方向V，使得调整后的立体摄像机所捕获的立体显示效果符合通用标准；

所述的步骤B)具体包括：

b1)根据零视差平面深度参数z₀、场景最近深度参数z_min、双目立体摄像机的内参K、摄像机拍摄的分辨率大小W×H和放映荧幕的大小W_s×H_s，采用以下公式获得双目立体摄像机的最佳视点间距d：

$d=\underset{d}{\arg \min }\left|\right||h{\left(K_1{R}_y\right(2\arcsin \left(\frac{d}{2z_0}\right))\×({\[0,0,z_{\min }\]}^T-{\[d\sqrt{1-\frac{d^2}{4{z_0}^2}},0,\frac{d^2}{2{z_0}^2}\]}^T\left)\right)}^T-\[\frac{W}{2},\frac{H}{2}\]||-\frac{2.5\sqrt{W^2+H^2}}{\sqrt{{W_s}^2+{H_s}^2}}|$

其中，K为双目立体摄像机的内参，两个摄像机的内参K相同，z₀为零视差平面深度，T为矩阵转置，h为用于将二维齐次坐标还原为二维图像坐标的函数；R_y(θ)为沿竖直向上方向旋转角度θ的旋转矩阵；

b2)然后将双目立体摄像机的最佳视点间距d代入以下公式，获得另一摄像机的摆放位置E和另一摄像机的视线方向V：

$E=\[d\sqrt{-\frac{d^2}{4{z_0}^2}},0,\frac{d^2}{2{z_0}^2}\]$

$V=R_y(-2arcsin(\frac{d}{2z_0}\left)\right)\×{\[0,0,1\]}^T$

由此将另一摄像机摆放在E的位置，并按y轴逆时针旋转角度α进行摆放，α＝2arcsin(d/2z₀)。

2.根据权利要求1所述的一种3D立体影视制作中双目立体摄像机的设置方法，其特征在于：所述的双目立体摄像机设置的坐标系为：以第一帧视频摄像机所在位置为坐标系原点，以第一帧视频摄像机的视线方向为z方向，朝向第一帧视频摄像机的视线方向的右侧为x方向，竖直向上为y方向。