專利名稱：一種圖像三維場(chǎng)景獲取方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及計(jì)算機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種圖像三維場(chǎng)景獲取方法和裝置。
背景技術(shù)：
虛擬演播室系統(tǒng)(The Virtual Studio System, VSS )是近年來(lái)隨著計(jì)算機(jī) 技術(shù)的飛速發(fā)展和色鍵技術(shù)的不斷改進(jìn)而出現(xiàn)的一種新的電視節(jié)目制作系 統(tǒng)。
典型的虛擬演播室系統(tǒng)是由攝像設(shè)備、攝像機(jī)位置參數(shù)分析和控制、圖 形計(jì)算機(jī)、背景材料庫(kù)和圖像合成等設(shè)備組成。虛擬演播室節(jié)目制作系統(tǒng)構(gòu) 成的簡(jiǎn)單框圖如圖1所示。
演員在藍(lán)背景中由真實(shí)攝像機(jī)拍攝，而如圖1所示的包括圖形計(jì)算機(jī)和 素材庫(kù)的背景圖像記錄及生成系統(tǒng)稱為虛擬攝像機(jī)。真實(shí)的才聶像機(jī)和虛擬的 攝像機(jī)始終是綁定的。因此，需要確定真實(shí)攝像機(jī)的位置參數(shù)，包括真實(shí)攝 像機(jī)在演播室中的空間位置、攝像機(jī)的運(yùn)動(dòng)參數(shù)和攝像機(jī)鏡頭設(shè)置參數(shù)。其 中，攝像機(jī)的運(yùn)動(dòng)參數(shù)包括傾斜、轉(zhuǎn)動(dòng)和翻轉(zhuǎn)等參數(shù)，攝^f象機(jī)的鏡頭設(shè)置參 數(shù)包括變焦、聚焦和光圈等參數(shù)。
所有這些數(shù)據(jù)都被送入計(jì)算機(jī)中進(jìn)行分析，實(shí)時(shí)生成與前景圖像保持正 確透視關(guān)系的背景圖像。然后，前景圖像(包括演員、真實(shí)場(chǎng)景和道具)與 計(jì)算機(jī)生成的背景圖像通過(guò)色鍵控制器進(jìn)行天衣無(wú)縫的合成，生成三維圖像 場(chǎng)景。輸出的圖像可以直接播出或記錄在存儲(chǔ)々某介上。
無(wú)論是早期的二維虛擬演播室系統(tǒng)還是如今最先進(jìn)的三維虛擬演播室系 統(tǒng)，其核心:汰術(shù)都離不開攝像機(jī)跟蹤和圖形渲染這兩點(diǎn)。攝傳4幾跟蹤的精確 度決定了整套虛擬演播室系統(tǒng)的制作質(zhì)量?jī)?yōu)劣。
在實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的過(guò)程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)至少存在以下問(wèn)題圖像
4的三維場(chǎng)景制作質(zhì)量差，降^f氐了整套虛擬演^"室系統(tǒng)的制作質(zhì)量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實(shí)施例提供一種圖像三維場(chǎng)景獲取方法和裝置，以實(shí)現(xiàn)獲取高質(zhì) 量的圖像三維場(chǎng)景，提高虛擬演播室系統(tǒng)的制作質(zhì)量。
本發(fā)明實(shí)施例提供一種圖像三維場(chǎng)景獲取方法，包括以下步驟
制作帶紋理的圖像三維模型；
設(shè)置虛擬場(chǎng)景；
根據(jù)所述三維模型和虛擬場(chǎng)景獲取圖像三維場(chǎng)景。 其中，所述制作帶紋理的圖像三維模型包括 采集圖像深度信息與紋理信息；
處理所述圖像深度信息與紋理信息生成帶紋理的圖像三維模型。 所述設(shè)置虛擬場(chǎng)景具體為
根據(jù)預(yù)先設(shè)置的參數(shù)條件生成虛擬場(chǎng)景，所述預(yù)先設(shè)置的參數(shù)條件由所 述圖像深度信息與紋理信息決定。
根據(jù)所述三維模型和虛擬場(chǎng)景獲取圖像三維場(chǎng)景包括 將所述三維模型加入到所述虛擬場(chǎng)景；
利用所述虛擬場(chǎng)景的參數(shù)條件與所述圖像深度信息與紋理信息的關(guān)系生 成圖像三維場(chǎng)景。
本發(fā)明實(shí)施例還提供一種圖像三維場(chǎng)景獲取裝置，包括 模型制作單元，用于制作帶紋理的圖像三維模型；
場(chǎng)景設(shè)置單元，用于設(shè)置虛擬場(chǎng)景；
三維生成單元，用于根據(jù)所述模型制作單元制作的三維模型和場(chǎng)景設(shè)置 單元設(shè)置的虛擬場(chǎng)景獲取圖像三維場(chǎng)景。
其中，所述^^莫型制作單元包括
信息采集子單元，用于采集圖像深度信息與紋理信息；
模型生成子單元，用于處理所述圖像深度信息與紋理信息生成帶紋理的 圖像三維模型。
5其中，所述三維生成單元包括
加入子單元，用于將所述三維模型加入到所述虛擬場(chǎng)景；
場(chǎng)景子單元，用于利用所述虛擬場(chǎng)景的參數(shù)條件與所述圖像深度信息與
紋理信息的關(guān)系生成圖像三維場(chǎng)景。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明實(shí)施例至少具有以下優(yōu)點(diǎn) 本發(fā)明實(shí)施例根據(jù)圖像的三維模型和虛擬場(chǎng)景獲取圖像的三維場(chǎng)景，
生成高質(zhì)量的圖像三維場(chǎng)景，進(jìn)而提高虛擬演播室系統(tǒng)的制作質(zhì)量。


為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所 需要使用的附圖作筒單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā) 明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前 提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
圖1為現(xiàn)有技術(shù)中虛擬演播室節(jié)目制作系統(tǒng)的示意圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的方法的流程示意圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的方法的另一流程示意圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖5為本發(fā)明實(shí)施例提供的裝置的另一結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行 清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明的一部分實(shí)施例， 而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有 做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
本發(fā)明實(shí)施例提供一種圖像三維場(chǎng)景獲取方法，如圖2所示，包括以下 步驟
步驟s201,制作帶紋理的圖像三維模型； 步驟s202,設(shè)置虛擬場(chǎng)景；
6步驟s203，根據(jù)步驟s201制作的三維模型和步驟s202設(shè)置的虛擬場(chǎng)景 獲取圖像三維場(chǎng)景。
采用本發(fā)明實(shí)施例提供的方法，根據(jù)圖像的三維模型和虛擬場(chǎng)景獲取 圖像的三維場(chǎng)景，生成高質(zhì)量的圖像三維場(chǎng)景，進(jìn)而提高虛擬演播室系統(tǒng)
的制作質(zhì)量。
本發(fā)明實(shí)施例提供一種圖像三維場(chǎng)景獲取方法，如圖3所示，包括以下 步驟
步驟s301，制作帶紋理的圖像三維模型；
利用雙目攝像機(jī)，得到同一個(gè)觀察方向上采樣點(diǎn)的圖像深度信息和真彩 色圖像紋理信息，采樣點(diǎn)信息包括六個(gè)自由度(x, y， z, u， v， c)。 其中(x, y, z)表示點(diǎn)的三維空間坐標(biāo)；(u， v)表示點(diǎn)的紋理坐標(biāo)； c表示點(diǎn)的顏色值，它又包括(R， G， B )，即紅、綠、藍(lán)三個(gè)分量。
通過(guò)設(shè)置采樣點(diǎn)的六個(gè)自由度信息，建立圖像深度信息與圖像紋理信息 之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，在多視角深度圖像合成的同時(shí)，進(jìn)行多視角的紋理圖像的 融合，重建附帶紋理信息的圖像三維模型。
步驟s302，設(shè)置虛擬場(chǎng)景；
根據(jù)預(yù)先設(shè)置的參數(shù)條件生成虛擬場(chǎng)景，所述預(yù)先設(shè)置的參數(shù)條件由所 述圖像深度信息與紋理信息決定。
步驟s303,將步驟s301制作的三維模型加入到步驟s302 "&置的虛擬場(chǎng)景。
步驟s304，生成圖像三維場(chǎng)景。
采用本發(fā)明實(shí)施例提供的方法，根據(jù)圖像的三維模型和虛擬場(chǎng)景獲取圖 像的三維場(chǎng)景，生成高質(zhì)量的圖像三維場(chǎng)景，進(jìn)而提高虛擬演播室系統(tǒng)的制 作質(zhì)量。
本發(fā)明實(shí)施例提供一種圖像三維場(chǎng)景獲取裝置，如圖4所示，包括 模型制作單元41,用于制作帶紋理的圖像三維模型； 場(chǎng)景設(shè)置單元42,用于設(shè)置虛擬場(chǎng)景；
7三維生成單元43，用于根據(jù)模型制作單元41制作的三維4莫型和場(chǎng)景設(shè)置 單元42設(shè)置的虛擬場(chǎng)景獲取圖像三維場(chǎng)景。
通過(guò)采用本發(fā)明實(shí)施例提供的裝置，根據(jù)圖像的三維模型和虛擬場(chǎng)景 獲取圖像的三維場(chǎng)景，生成高質(zhì)量的圖像三維場(chǎng)景，進(jìn)而提高虛擬演播室 系統(tǒng)的制作質(zhì)量。
如圖5所示，模型制作單元41可以包括 信息采集子單元411，用于采集圖像深度信息與紋理信息； 信息采集子單元411從同一個(gè)觀察方向上采樣點(diǎn)的圖像深度信息和真彩 色圖像紋理信息，采樣點(diǎn)信息包括六個(gè)自由度(x， y， z， u， v， c)。 其中(x, y， z)表示點(diǎn)的三維空間坐標(biāo)；(u， v)表示點(diǎn)的紋理坐標(biāo)； c表示點(diǎn)的顏色值，它又包括(R, G, B ),即紅、綠、藍(lán)三個(gè)分量。
-漠型生成子單元412，用于處理所述圖^J笨度信息與紋理信息生成帶紋理 的圖像三維模型。
通過(guò)設(shè)置釆樣點(diǎn)的六個(gè)自由度信息，建立圖像深度信息與圖像紋理信息 之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，在多視角深度圖像合成的同時(shí)，進(jìn)行多視角的紋理圖像的 融合，重建附帶紋理信息的圖像三維模型。
場(chǎng)景設(shè)置單元42 4艮據(jù)預(yù)先設(shè)置的參數(shù)條件生成虛擬場(chǎng)景。
三維生成單元43包括
加入子單元431，用于將模型制作單元41制作的三維模型加入到場(chǎng)景設(shè) 置單元42設(shè)置的虛擬場(chǎng)景；
場(chǎng)景子單元432，用于利用虛擬場(chǎng)景的參數(shù)條件與圖像深度信息與紋理信 息的關(guān)系生成圖像三維場(chǎng)景。
采用本發(fā)明實(shí)施例提供的裝置，根據(jù)圖像的三維模型和虛擬場(chǎng)景獲取圖 像的三維場(chǎng)景，生成高質(zhì)量的圖像三維場(chǎng)景，進(jìn)而提高虛擬演播室系統(tǒng)的制
作質(zhì)量。
通過(guò)以上的實(shí)施方式的描述，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以清楚地了解到本發(fā) 明可以通過(guò)石更件實(shí)現(xiàn)，也可以借助軟件加必要的通用>5更件平臺(tái)的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。
8基于這樣的理解，本發(fā)明的技術(shù)方案可以以軟件產(chǎn)品的形式體現(xiàn)出來(lái)，該軟
件產(chǎn)品可以存儲(chǔ)在一個(gè)非易失性存儲(chǔ)介質(zhì)(可以是CD-ROM, U盤，移動(dòng)硬 盤等)中，包括若干指令用以使得一臺(tái)計(jì)算機(jī)設(shè)備(可以是個(gè)人計(jì)算機(jī)，服 務(wù)器，或者網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等)執(zhí)行本發(fā)明各個(gè)實(shí)施例所述的方法。
總之，以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非用于限定本發(fā)明的 保護(hù)范圍。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改 進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
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權(quán)利要求
1、一種圖像三維場(chǎng)景獲取方法，其特征在于，包括以下步驟制作帶紋理的圖像三維模型；設(shè)置虛擬場(chǎng)景；根據(jù)所述三維模型和虛擬場(chǎng)景獲取圖像三維場(chǎng)景。
2、 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，所述制作帶紋理的圖像三維 模型包括采集圖像深度信息與紋理信息；處理所述圖像深度信息與紋理信息生成帶紋理的圖像三維模型。
3、 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，所述設(shè)置虛擬場(chǎng)景具體為 根據(jù)預(yù)先設(shè)置的參數(shù)條件生成虛擬場(chǎng)景，所述預(yù)先設(shè)置的參數(shù)條件由所述圖像深度信息與紋理信息決定。
4、 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，根據(jù)所述三維模型和虛擬場(chǎng) 景獲取圖像三維場(chǎng)景包括將所述三維模型加入到所述虛擬場(chǎng)景；利用所述虛擬場(chǎng)景的參數(shù)條件與所述圖像深度信息與紋理信息的關(guān)系生 成圖像三維場(chǎng)景。
5、 一種圖像三維場(chǎng)景獲取裝置，其特征在于，包括 模型制作單元，用于制作帶紋理的圖像三維模型；場(chǎng)景設(shè)置單元，用于設(shè)置虛擬場(chǎng)景；三維生成單元，用于根據(jù)所述模型制作單元制作的三維模型和場(chǎng)景設(shè)置 單元設(shè)置的虛擬場(chǎng)景獲取圖像三維場(chǎng)景。
6、 如權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，所述才莫型制作單元包括 信息采集子單元，用于采集圖像深度信息與紋理信息； 模型生成子單元，用于處理所述圖像深度信息與紋理信息生成帶紋理的圖像三維模型。
7、 如權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，所述三維生成單元包括 加入子單元，用于將所述三維模型加入到所述虛擬場(chǎng)景；場(chǎng)景子單元，用于利用所述虛擬場(chǎng)景的參數(shù)條件與所述圖像深度信息與 紋理信息的關(guān)系生成圖像三維場(chǎng)景。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種圖像三維場(chǎng)景獲取方法和裝置，所述圖像三維場(chǎng)景獲取方法包括以下步驟制作帶紋理的圖像三維模型；設(shè)置虛擬場(chǎng)景；根據(jù)所述三維模型和虛擬場(chǎng)景獲取圖像三維場(chǎng)景。本發(fā)明實(shí)施例根據(jù)圖像的三維模型和虛擬場(chǎng)景獲取圖像的三維場(chǎng)景，生成高質(zhì)量的圖像三維場(chǎng)景，進(jìn)而提高了虛擬演播室系統(tǒng)的制作質(zhì)量。
文檔編號(hào)H04N5/262GK101686334SQ200810223258
公開日2010年3月31日 申請(qǐng)日期2008年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月28日
發(fā)明者丹 李 申請(qǐng)人:新奧特(北京)視頻技術(shù)有限公司