[发明专利]一种应用双目摄像机实现运动三维重建的方法

摘要

本发明涉及一种应用双目摄像机实现运动三维重建的方法。传统方法是利用传感器来进行捕获，机械系统的缺点是捕获的运动真实性在很大程度上仍依赖于动画师的能力和毅力，光学系统进行捕获的设备昂贵，适合具有高额投入的影视制作等应用。一种应用双目摄像机实现运动三维重建的方法，包括以下步骤：（1）实现双目摄像的图像检测；（2）实现双目摄像的图像获取；（3）采集多张棋盘图片进行拍摄；（4）应用Matlab自带的摄像机标定工具箱，对摄像机进行标定；（5）完成双目摄像机的立体成像；（6）利用OpenCV的reprojectImageTo3D函数得到环境三维信息；（7）给人体主要关节贴上发光小球。本发明的方法成熟，能够获得较好的重建效果，优于其他基于视觉的三维重建方法。

主权项

一种应用双目摄像机实现运动三维重建的方法，包括以下步骤：（1）实现双目摄像的图像检测，可以使电脑显示出拍摄的画面，随着对摄像机位置的移动，拍摄到的画面不停地变换；（2）实现双目摄像的图像获取，通过在VS2010中创建一个MFC项目，添加Initialize和Capture两个按钮，再利用OpenCV对图像一张一张地捕获，然后将双目摄像机拍摄的图片分别采集存放到计算机中事先建立好的两个目录中；（3）采集多张棋盘图片，在对图片进行拍摄时，不停的变化图片的位置角度，以便后期进行标定时可以得到较为准确的结果；（4）应用Matlab自带的摄像机标定工具箱，对摄像机进行标定，以获取双目摄像机的内外参数，原理采用的是张正友平面标定法；（5）完成双目摄像机的立体成像，包括消除畸变、摄像机校正、图像立体匹配和重投影四个主要步骤；（6）利用OpenCV的reprojectImageTo3D函数得到环境的三维信息后，通过相应的代码保存一帧三维数据，然后在Matlab中读入这些数据，利用相应代码得到深度图和三维环境效果；（7）再给人体的主要关节贴上发光小球，以此作为标记，首先将人体从背景中分割出来，然后再提取标记小球的三维坐标，将它们连起来，形成人体的三维骨架，最终实现三维重建。