用于全息体视图打印的视差图像序列合成方法及系统.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201911248569.9 (22)申请日 2019.12.09 (71)申请人 中国人民解放军陆军装甲兵学院 地址 100072 北京市丰台区杜家坎21号 (72)发明人 闫兴鹏王晨卿张腾蒋晓瑜 严志强王子强蔺敏汪熙 屈强 (74)专利代理机构 北京高沃律师事务所 11569 代理人 杨媛媛 (51)Int.Cl. H04N 13/128(2018.01) H04N 13/275(2018.01) (54)发明名称 一种用于全息体视图打印的视差图像序列 合成方法及系统 (57。

2、)摘要 本发明涉及一种用于全息体视图打印的视 差图像序列合成方法及系统， 包括将差别的第一 视差图像序列和第二视差图像序列处理得到第 一全零矩阵和第二全零矩阵； 基于第三视场角与 第三图像尺寸的对应关系， 将第一视差图像序列 中的每张图像像素映射到对应的第一全零矩阵 中生成第三视差图像序列， 同理生成第四视差图 像序列； 根据第三视差图像序列生成前景模板； 将每个前景模板和第四视差图像序列的每张图 像相乘生成第五视差图像序列； 将第三视差图像 序列的每张图像和第五视差图像序列的每张图 像对应相加生成合成视差图像序列。 本发明能够 对各种光场信息实现正确有效的融合处理， 得到 包含复杂光场信息的。

3、视差图像序列， 有效地应用 于全息体视图的打印当中。 权利要求书4页 说明书9页 附图2页 CN 110933393 A 2020.03.27 CN 110933393 A 1.一种用于全息体视图打印的视差图像序列合成方法， 其特征在于， 包括： 获取第一视差图像序列和第二视差图像序列； 其中， 所述第一视差图像序列的第一视 场角与所述第二视差图像序列的第二视场角不同， 所述第一视差图像序列的第一虚拟场景 与所述第二视差图像序列的第二虚拟场景不同， 所述第一视差图像序列的第一图像尺寸与 所述第二视差图像序列的第二图像尺寸不同， 所述第一视差图像序列的图像张数与所述第 二视差图像序列的图像张数相。

4、同； 建立第三视场角与第三图像尺寸的对应关系； 将所述第一视差图像序列中的每张图像进行尺寸缩放处理得到第一全零矩阵， 将所述 第二视差图像序列中的每张图像进行尺寸缩放处理得到第二全零矩阵； 其中， 所述第一视 差图像序列中的一张图像对应一个第一全零矩阵， 所述第二视差图像序列中的一张图像对 应一个第二全零矩阵； 基于所述第三视场角与第三图像尺寸的对应关系， 将所述第一视差图像序列中的每张 图像像素映射到对应的第一全零矩阵中生成第三视差图像序列， 将所述第二视差图像序列 中的每张图像像素映射到对应的第二全零矩阵中生成第四视差图像序列； 其中， 所述第三 视差图像序列的视场角为第三视场角， 图像尺。

5、寸为第三图像尺寸； 所述第四视差图像序列 的视场角为第三视场角， 图像尺寸为第三图像尺寸； 根据所述第三视差图像序列， 生成多个前景模板； 其中， 所述第三视差图像序列的一张 图像对应一个前景模板； 将每个所述前景模板和所述第四视差图像序列的每张图像相乘， 生成第五视差图像序 列； 将所述第三视差图像序列的每张图像和所述第五视差图像序列的每张图像对应相加， 生成合成视差图像序列。 2.根据权利要求1所述的一种用于全息体视图打印的视差图像序列合成方法， 其特征 在于， 所述获取第一视差图像序列和第二视差图像序列， 具体包括： 在3Ds Max三维建模软件中设置第一虚拟场景， 使用第一视场角为 的。

6、自由摄像机 camera1渲染得到第一视差图像序列Ai； 所述第一视差图像序列Ai的第一图像尺寸大小都为 HAWA； 在3Ds Max三维建模软件中设置第二虚拟场景， 使用第二视场角为 的自由摄像机 camera2渲染得到第二视差图像序列Bj， 所述第二视差图像序列Bj的第二图像尺寸大小都为 HBWB； 其中， i,j表示图像张数， i,j0,1,2,.,n。 3.根据权利要求1所述的一种用于全息体视图打印的视差图像序列合成方法， 其特征 在于， 所述建立第三视场角与第三图像尺寸的对应关系， 具体包括： 使用3Ds Max三维建模软件设置第三视场角为的自由摄像机camera3， 并分别对第一 。

7、虚拟场景、 第二虚拟场景渲染， 得到第三图像尺寸为MM， 进而建立第三视场角与第三图 像尺寸MM的对应关系。 4.根据权利要求1所述的一种用于全息体视图打印的视差图像序列合成方法， 其特征 在于， 所述将所述第一视差图像序列中的每张图像进行尺寸缩放处理得到第一全零矩阵， 将所述第二视差图像序列中的每张图像进行尺寸缩放处理得到第二全零矩阵， 具体包括： 根据第一尺寸缩放因子， 将所述第一视差图像序列中的每张图像进行尺寸缩放处理得 权利要求书 1/4 页 2 CN 110933393 A 2 到第一全零矩阵； 所述第一视差图像序列的图像尺寸为HAWA， 所述第三图像尺寸为MM， 所述第一尺寸缩放因。

8、子为(z1,z2)， z1M/HA， z2M/WA； 根据第二尺寸缩放因子， 将所述第二视差图像序列中的每张图像进行尺寸缩放处理得 到第二全零矩阵； 所述第二视差图像序列的图像尺寸为HBWB， 所述第二尺寸缩放因子为 (z3,z4)， z3M/HB， z4M/WB。 5.根据权利要求1所述的一种用于全息体视图打印的视差图像序列合成方法， 其特征 在于， 所述基于所述第三视场角与第三图像尺寸的对应关系， 将所述第一视差图像序列中 的每张图像像素映射到对应的第一全零矩阵中生成第三视差图像序列， 将所述第二视差图 像序列中的每张图像像素映射到对应的第二全零矩阵中生成第四视差图像序列， 具体包 括： 。

9、基于所述第三视场角与第三图像尺寸的对应关系， 将所述第一视差图像序列的图像边 界扩展或缩小后得到初步第三视差图像序列； 基于所述第三视场角与第三图像尺寸的对应关系， 将所述第二视差图像序列的图像边 界扩展或缩小后得到初步第四视差图像序列； 将所述初步第三视差图像序列中每张图像的像素映射回所述第一视差图像序列， 得到 所述初步第三视差图像序列中每张图像的每个像素的像素位置； 将所述初步第四视差图像序列中每张图像的像素映射回所述第二视差图像序列， 得到 所述初步第四视差图像序列中每张图像的每个像素的像素位置； 根据所述初步第三视差图像序列中每张图像的每个像素以及每个像素对应的像素位 置， 采用双线。

10、性插值运算， 填充所述第一全零矩阵， 直到所有所述第一全零矩阵填充完毕， 生成第三视差图像序列； 根据所述初步第四视差图像序列中每张图像的每个像素以及每个像素对应的像素位 置， 采用双线性插值运算， 填充所述第二全零矩阵， 直到所有所述第二全零矩阵填充完毕， 生成第四视差图像序列。 6.一种用于全息体视图打印的视差图像序列合成系统， 其特征在于， 包括： 视差图像序列获取模块， 用于获取第一视差图像序列和第二视差图像序列； 其中， 所述 第一视差图像序列的第一视场角与所述第二视差图像序列的第二视场角不同， 所述第一视 差图像序列的第一虚拟场景与所述第二视差图像序列的第二虚拟场景不同， 所述第一。

11、视差 图像序列的第一图像尺寸与所述第二视差图像序列的第二图像尺寸不同， 所述第一视差图 像序列的图像张数与所述第二视差图像序列的图像张数相同； 对应关系建立模块， 用于建立第三视场角与第三图像尺寸的对应关系； 全零矩阵生成模块， 用于将所述第一视差图像序列中的每张图像进行尺寸缩放处理得 到第一全零矩阵， 将所述第二视差图像序列中的每张图像进行尺寸缩放处理得到第二全零 矩阵； 其中， 所述第一视差图像序列中的一张图像对应一个第一全零矩阵， 所述第二视差图 像序列中的一张图像对应一个第二全零矩阵； 第三和第四视差图像序列生成模块， 用于基于所述第三视场角与第三图像尺寸的对应 关系， 将所述第一视差。

12、图像序列中的每张图像像素映射到对应的第一全零矩阵中生成第三 视差图像序列， 将所述第二视差图像序列中的每张图像像素映射到对应的第二全零矩阵中 生成第四视差图像序列； 其中， 所述第三视差图像序列的视场角为第三视场角， 图像尺寸为 权利要求书 2/4 页 3 CN 110933393 A 3 第三图像尺寸； 所述第四视差图像序列的视场角为第三视场角， 图像尺寸为第三图像尺寸； 前景模板生成模块， 用于根据所述第三视差图像序列， 生成多个前景模板； 其中， 所述 第三视差图像序列的一张图像对应一个前景模板； 第五视差图像序列生成模块， 用于将每个所述前景模板和所述第四视差图像序列的每 张图像相乘，。

13、 生成第五视差图像序列； 合成视差图像序列生成模块， 用于将所述第三视差图像序列的每张图像和所述第五视 差图像序列的每张图像对应相加， 生成合成视差图像序列。 7.根据权利要求6所述的一种用于全息体视图打印的视差图像序列合成系统， 其特征 在于， 所述视差图像序列获取模块， 具体包括： 第一视差图像序列获取单元， 用于在3Ds Max三维建模软件中设置第一虚拟场景， 使用 第一视场角为 的自由摄像机camera1渲染得到第一视差图像序列Ai； 所述第一视差图像序 列Ai的第一图像尺寸大小都为HAWA； 第二视差图像序列获取单元， 用于在3Ds Max三维建模软件中设置第二虚拟场景， 使用 第二。

14、视场角为 的自由摄像机camera2渲染得到第二视差图像序列Bj， 所述第二视差图像序 列Bj的第二图像尺寸大小都为HBWB； 其中， i,j表示图像张数， i,j0,1,2,.,n。 8.根据权利要求6所述的一种用于全息体视图打印的视差图像序列合成系统， 其特征 在于， 所述对应关系建立模块， 具体包括： 对应关系建立单元， 用于使用3Ds Max三维建模软件设置第三视场角为的自由摄像 机camera3， 并分别对第一虚拟场景、 第二虚拟场景渲染， 得到第三图像尺寸为MM， 进而建 立第三视场角与第三图像尺寸MM的对应关系。 9.根据权利要求6所述的一种用于全息体视图打印的视差图像序列合成系。

15、统， 其特征 在于， 所述全零矩阵生成模块， 具体包括： 第一全零矩阵生成单元， 用于根据第一尺寸缩放因子， 将所述第一视差图像序列中的 每张图像进行尺寸缩放处理得到第一全零矩阵； 所述第一视差图像序列的图像尺寸为HA WA， 所述第三图像尺寸为MM， 所述第一尺寸缩放因子为(z1,z2)， z1M/HA， z2M/WA； 第二全零矩阵生成单元， 用于根据第二尺寸缩放因子， 将所述第二视差图像序列中的 每张图像进行尺寸缩放处理得到第二全零矩阵； 所述第二视差图像序列的图像尺寸为HB WB， 所述第二尺寸缩放因子为(z3,z4)， z3M/HB， z4M/WB。 10.根据权利要求6所述的一种用。

16、于全息体视图打印的视差图像序列合成系统， 其特征 在于， 所述第三和第四视差图像序列生成模块， 具体包括： 初步第三视差图像序列确定单元， 用于基于所述第三视场角与第三图像尺寸的对应关 系， 将所述第一视差图像序列的图像边界扩展或缩小后得到初步第三视差图像序列； 初步第四视差图像序列确定单元， 用于基于所述第三视场角与第三图像尺寸的对应关 系， 将所述第二视差图像序列的图像边界扩展或缩小后得到初步第四视差图像序列； 像素位置第一确定单元， 用于将所述初步第三视差图像序列中每张图像的像素映射回 所述第一视差图像序列， 得到所述初步第三视差图像序列中每张图像的每个像素的像素位 置； 像素位置第二确。

17、定单元， 用于将所述初步第四视差图像序列中每张图像的像素映射回 所述第二视差图像序列， 得到所述初步第四视差图像序列中每张图像的每个像素的像素位 权利要求书 3/4 页 4 CN 110933393 A 4 置； 第三视差图像序列生成单元， 用于根据所述初步第三视差图像序列中每张图像的每个 像素以及每个像素对应的像素位置， 采用双线性插值运算， 填充所述第一全零矩阵， 直到所 有所述第一全零矩阵填充完毕， 生成第三视差图像序列； 第四视差图像序列生成单元， 用于根据所述初步第四视差图像序列中每张图像的每个 像素以及每个像素对应的像素位置， 采用双线性插值运算， 填充所述第二全零矩阵， 直到所 。

18、有所述第二全零矩阵填充完毕， 生成第四视差图像序列。 权利要求书 4/4 页 5 CN 110933393 A 5 一种用于全息体视图打印的视差图像序列合成方法及系统 技术领域 0001 本发明涉及合成全息体视图打印领域， 特别是涉及一种用于全息体视图打印的视 差图像序列合成方法及系统。 背景技术 0002 合成全息体视图打印技术不需要经过复杂的衍射计算， 是目前唯一真正应用的全 息打印技术， 其基本原理是利用人眼分辨率有限的特点， 通过离散的光场采样近似代替连 续的物光波前信息， 再结合双目视差原理和全息术得到场景的真三维显示效果。 其中， 离散 的光场采样就对应于视差图像序列的采集。 对于。

19、复杂的光场需要采用差异性的采样方法， 例如， 对小型的真实物体往往采用密集相机阵列的方式采样， 对虚拟物体则采用虚拟相机 采样。 通过不同采样方法得到的视差图像的尺寸及视场角等参数不同， 此时就需要研发一 种有效的图像序列合成方法， 对各种光场信息实现正确有效的融合处理， 才能得到包含复 杂光场信息的视差图像序列， 有效地应用于全息体视图的打印当中。 发明内容 0003 本发明的目的是提供一种用于全息体视图打印的视差图像序列合成方法及系统， 能够对各种光场信息实现正确有效的融合处理， 得到包含复杂光场信息的视差图像序列， 有效地应用于全息体视图的打印当中。 0004 为实现上述目的， 本发明提。

20、供了如下方案： 0005 一种用于全息体视图打印的视差图像序列合成方法， 包括： 0006 获取第一视差图像序列和第二视差图像序列； 其中， 所述第一视差图像序列的第 一视场角与所述第二视差图像序列的第二视场角不同， 所述第一视差图像序列的第一虚拟 场景与所述第二视差图像序列的第二虚拟场景不同， 所述第一视差图像序列的第一图像尺 寸与所述第二视差图像序列的第二图像尺寸不同， 所述第一视差图像序列的图像张数与所 述第二视差图像序列的图像张数相同； 0007 建立第三视场角与第三图像尺寸的对应关系； 0008 将所述第一视差图像序列中的每张图像进行尺寸缩放处理得到第一全零矩阵， 将 所述第二视差图。

21、像序列中的每张图像进行尺寸缩放处理得到第二全零矩阵； 其中， 所述第 一视差图像序列中的一张图像对应一个第一全零矩阵， 所述第二视差图像序列中的一张图 像对应一个第二全零矩阵； 0009 基于所述第三视场角与第三图像尺寸的对应关系， 将所述第一视差图像序列中的 每张图像像素映射到对应的第一全零矩阵中生成第三视差图像序列， 将所述第二视差图像 序列中的每张图像像素映射到对应的第二全零矩阵中生成第四视差图像序列； 其中， 所述 第三视差图像序列的视场角为第三视场角， 图像尺寸为第三图像尺寸； 所述第四视差图像 序列的视场角为第三视场角， 图像尺寸为第三图像尺寸； 0010 根据所述第三视差图像序列。

22、， 生成多个前景模板； 其中， 所述第三视差图像序列的 说明书 1/9 页 6 CN 110933393 A 6 一张图像对应一个前景模板； 0011 将每个所述前景模板和所述第四视差图像序列的每张图像相乘， 生成第五视差图 像序列； 0012 将所述第三视差图像序列的每张图像和所述第五视差图像序列的每张图像对应 相加， 生成合成视差图像序列。 0013 可选的， 所述获取第一视差图像序列和第二视差图像序列， 具体包括： 0014 在3Ds Max三维建模软件中设置第一虚拟场景， 使用第一视场角为 的自由摄像机 camera1渲染得到第一视差图像序列Ai； 所述第一视差图像序列Ai的第一图像尺。

23、寸大小都为 HAWA； 0015 在3Ds Max三维建模软件中设置第二虚拟场景， 使用第二视场角为 的自由摄像机 camera2渲染得到第二视差图像序列Bj， 所述第二视差图像序列Bj的第二图像尺寸大小都为 HBWB； 其中， i,j表示图像张数， i,j0,1,2,.,n。 0016 可选的， 所述建立第三视场角与第三图像尺寸的对应关系， 具体包括： 0017 使用3Ds Max三维建模软件设置第三视场角为的自由摄像机camera3， 并分别对 第一虚拟场景、 第二虚拟场景渲染， 得到第三图像尺寸为MM， 进而建立第三视场角与第 三图像尺寸MM的对应关系。 0018 可选的， 所述将所述第。

24、一视差图像序列中的每张图像进行尺寸缩放处理得到第一 全零矩阵， 将所述第二视差图像序列中的每张图像进行尺寸缩放处理得到第二全零矩阵， 具体包括： 0019 根据第一尺寸缩放因子， 将所述第一视差图像序列中的每张图像进行尺寸缩放处 理得到第一全零矩阵； 所述第一视差图像序列的图像尺寸为HAWA， 所述第三图像尺寸为M M， 所述第一尺寸缩放因子为(z1,z2)， z1M/HA， z2M/WA； 0020 根据第二尺寸缩放因子， 将所述第二视差图像序列中的每张图像进行尺寸缩放处 理得到第二全零矩阵； 所述第二视差图像序列的图像尺寸为HBWB， 所述第二尺寸缩放因子 为(z3,z4)， z3M/HB。

25、， z4M/WB。 0021 可选的， 所述基于所述第三视场角与第三图像尺寸的对应关系， 将所述第一视差 图像序列中的每张图像像素映射到对应的第一全零矩阵中生成第三视差图像序列， 将所述 第二视差图像序列中的每张图像像素映射到对应的第二全零矩阵中生成第四视差图像序 列， 具体包括： 0022 基于所述第三视场角与第三图像尺寸的对应关系， 将所述第一视差图像序列的图 像边界扩展或缩小后得到初步第三视差图像序列； 0023 基于所述第三视场角与第三图像尺寸的对应关系， 将所述第二视差图像序列的图 像边界扩展或缩小后得到初步第四视差图像序列； 0024 将所述初步第三视差图像序列中每张图像的像素映射。

26、回所述第一视差图像序列， 得到所述初步第三视差图像序列中每张图像的每个像素的像素位置； 0025 将所述初步第四视差图像序列中每张图像的像素映射回所述第二视差图像序列， 得到所述初步第四视差图像序列中每张图像的每个像素的像素位置； 0026 根据所述初步第三视差图像序列中每张图像的每个像素以及每个像素对应的像 素位置， 采用双线性插值运算， 填充所述第一全零矩阵， 直到所有所述第一全零矩阵填充完 说明书 2/9 页 7 CN 110933393 A 7 毕， 生成第三视差图像序列； 0027 根据所述初步第四视差图像序列中每张图像的每个像素以及每个像素对应的像 素位置， 采用双线性插值运算， 。

27、填充所述第二全零矩阵， 直到所有所述第二全零矩阵填充完 毕， 生成第四视差图像序列。 0028 一种用于全息体视图打印的视差图像序列合成系统， 包括： 0029 视差图像序列获取模块， 用于获取第一视差图像序列和第二视差图像序列； 其中， 所述第一视差图像序列的第一视场角与所述第二视差图像序列的第二视场角不同， 所述第 一视差图像序列的第一虚拟场景与所述第二视差图像序列的第二虚拟场景不同， 所述第一 视差图像序列的第一图像尺寸与所述第二视差图像序列的第二图像尺寸不同， 所述第一视 差图像序列的图像张数与所述第二视差图像序列的图像张数相同； 0030 对应关系建立模块， 用于建立第三视场角与第三。

28、图像尺寸的对应关系； 0031 全零矩阵生成模块， 用于将所述第一视差图像序列中的每张图像进行尺寸缩放处 理得到第一全零矩阵， 将所述第二视差图像序列中的每张图像进行尺寸缩放处理得到第二 全零矩阵； 其中， 所述第一视差图像序列中的一张图像对应一个第一全零矩阵， 所述第二视 差图像序列中的一张图像对应一个第二全零矩阵； 0032 第三和第四视差图像序列生成模块， 用于基于所述第三视场角与第三图像尺寸的 对应关系， 将所述第一视差图像序列中的每张图像像素映射到对应的第一全零矩阵中生成 第三视差图像序列， 将所述第二视差图像序列中的每张图像像素映射到对应的第二全零矩 阵中生成第四视差图像序列； 其。

29、中， 所述第三视差图像序列的视场角为第三视场角， 图像尺 寸为第三图像尺寸； 所述第四视差图像序列的视场角为第三视场角， 图像尺寸为第三图像 尺寸； 0033 前景模板生成模块， 用于根据所述第三视差图像序列， 生成多个前景模板； 其中， 所述第三视差图像序列的一张图像对应一个前景模板； 0034 第五视差图像序列生成模块， 用于将每个所述前景模板和所述第四视差图像序列 的每张图像相乘， 生成第五视差图像序列； 0035 合成视差图像序列生成模块， 用于将所述第三视差图像序列的每张图像和所述第 五视差图像序列的每张图像对应相加， 生成合成视差图像序列。 0036 可选的， 所述视差图像序列获取。

30、模块， 具体包括： 0037 第一视差图像序列获取单元， 用于在3Ds Max三维建模软件中设置第一虚拟场景， 使用第一视场角为 的自由摄像机camera1渲染得到第一视差图像序列Ai； 所述第一视差图 像序列Ai的第一图像尺寸大小都为HAWA； 0038 第二视差图像序列获取单元， 用于在3Ds Max三维建模软件中设置第二虚拟场景， 使用第二视场角为 的自由摄像机camera2渲染得到第二视差图像序列Bj， 所述第二视差图 像序列Bj的第二图像尺寸大小都为HBWB； 其中， i,j表示图像张数， i,j0,1,2,.,n。 0039 可选的， 所述对应关系建立模块， 具体包括： 0040 。

31、对应关系建立单元， 用于使用3Ds Max三维建模软件设置第三视场角为的自由 摄像机camera3， 并分别对第一虚拟场景、 第二虚拟场景渲染， 得到第三图像尺寸为MM， 进 而建立第三视场角与第三图像尺寸MM的对应关系。 0041 可选的， 所述全零矩阵生成模块， 具体包括： 说明书 3/9 页 8 CN 110933393 A 8 0042 第一全零矩阵生成单元， 用于根据第一尺寸缩放因子， 将所述第一视差图像序列 中的每张图像进行尺寸缩放处理得到第一全零矩阵； 所述第一视差图像序列的图像尺寸为 HAWA， 所述第三图像尺寸为MM， 所述第一尺寸缩放因子为(z1,z2)， z1M/HA， 。

32、z2M/WA； 0043 第二全零矩阵生成单元， 用于根据第二尺寸缩放因子， 将所述第二视差图像序列 中的每张图像进行尺寸缩放处理得到第二全零矩阵； 所述第二视差图像序列的图像尺寸为 HBWB， 所述第二尺寸缩放因子为(z3,z4)， z3M/HB， z4M/WB。 0044 可选的， 所述第三和第四视差图像序列生成模块， 具体包括： 0045 初步第三视差图像序列确定单元， 用于基于所述第三视场角与第三图像尺寸的对 应关系， 将所述第一视差图像序列的图像边界扩展或缩小后得到初步第三视差图像序列； 0046 初步第四视差图像序列确定单元， 用于基于所述第三视场角与第三图像尺寸的对 应关系， 将。

33、所述第二视差图像序列的图像边界扩展或缩小后得到初步第四视差图像序列； 0047 像素位置第一确定单元， 用于将所述初步第三视差图像序列中每张图像的像素映 射回所述第一视差图像序列， 得到所述初步第三视差图像序列中每张图像的每个像素的像 素位置； 0048 像素位置第二确定单元， 用于将所述初步第四视差图像序列中每张图像的像素映 射回所述第二视差图像序列， 得到所述初步第四视差图像序列中每张图像的每个像素的像 素位置； 0049 第三视差图像序列生成单元， 用于根据所述初步第三视差图像序列中每张图像的 每个像素以及每个像素对应的像素位置， 采用双线性插值运算， 填充所述第一全零矩阵， 直 到所有。

34、所述第一全零矩阵填充完毕， 生成第三视差图像序列； 0050 第四视差图像序列生成单元， 用于根据所述初步第四视差图像序列中每张图像的 每个像素以及每个像素对应的像素位置， 采用双线性插值运算， 填充所述第二全零矩阵， 直 到所有所述第二全零矩阵填充完毕， 生成第四视差图像序列。 0051 根据本发明提供的具体实施例， 本发明公开了以下技术效果： 0052 当用于全息体视图打印的两个视差图像序列A与B之间的图像尺寸和采样视场角 不同时， 本发明提供的一种用于全息体视图打印的视差图像序列合成方法及系统能够将图 像尺寸不相同和不同采样视场角拍摄得到的两组视差图像序列相融合， 得到包含有两个场 景A。

35、、 B之间正确的遮挡和前后关系的合成视差图像序列， 即得到包含复杂光场信息的视差 图像序列， 有效地应用于全息体视图的打印当中。 附图说明 0053 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案， 下面将对实施例中所 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性的前提下， 还可以根据这些附图 获得其他的附图。 0054 图1为本发明用于全息体视图打印的视差图像序列合成方法的流程图； 0055 图2为本发明用于全息体视图打印的视差图像序列合成系统的结构图。 说明书 4/9 页 9 CN 1109。

36、33393 A 9 具体实施方式 0056 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。 0057 本发明的目的是提供一种用于全息体视图打印的视差图像序列合成方法及系统， 能够对各种光场信息实现正确有效的融合处理， 得到包含复杂光场信息的视差图像序列， 有效地应用于全息体视图的打印当中。 0058 为使本发明的上述目的、 特征和优点能够更加明显易懂， 下面结合。

37、附图和具体实 施方式对本发明作进一步详细的说明。 0059 对不同尺寸和不同视场角的视差图像序列合成方法可以有效处理多源异构光场 的采样问题。 包含真实-虚拟混合场景的全息体视图， 需要对各场景分别进行采样得到视差 图像序列。 为满足全息体视图打印需求， 虚拟场景可以通过3Ds Max软件按打印要求准确地 设置虚拟相机参数进行采样； 而真实场景由于成本、 存储和场地等因素的限制， 往往无法采 集得到满足需求的视差图像序列。 此方法通过对真实场景采样图像(即第一视差图像序列) 的尺寸及视场角处理， 可以得到满足全息打印需求的尺寸和视场角， 最后通过与虚拟场景 图像序列(即第二视差图像序列)合成，。

38、 即可用于全息体视图的打印。 0060 如图1所示， 本发明提供一种用于全息体视图打印的视差图像序列合成方法包括 以下步骤。 0061 步骤101： 获取第一视差图像序列和第二视差图像序列； 其中， 所述第一视差图像 序列的第一视场角与所述第二视差图像序列的第二视场角不同， 所述第一视差图像序列的 第一虚拟场景与所述第二视差图像序列的第二虚拟场景不同， 所述第一视差图像序列的第 一图像尺寸与所述第二视差图像序列的第二图像尺寸不同， 所述第一视差图像序列的图像 张数与所述第二视差图像序列的图像张数相同。 具体为： 0062 在3Ds Max三维建模软件中设置虚拟场景1， 使用视场角为 的自由摄像。

39、机camera1 渲染得到第一视差图像序列Ai； 在3Ds Max三维建模软件中设置虚拟场景2， 使用视场角为 的自由摄像机camera2渲染得到第二视差图像序列Bj， 其中， i,j表示图像张数， i,j0,1, 2,.,n。 第一视差图像序列Ai的图像尺寸大小都为HAWA， 第二视差图像序列Bj的图像尺 寸大小都为HBWB。 0063 步骤102： 建立第三视场角与第三图像尺寸的对应关系。 具体为： 0064 使用3Ds Max三维建模软件设置第三视场角为的自由摄像机camera3， 并分别对 第一虚拟场景1、 第二虚拟场景2渲染， 得到第三图像尺寸为MM， 从而判断第三视场角对 应的第三。

40、图像尺寸为MM。 0065 步骤103： 将所述第一视差图像序列中的每张图像进行尺寸缩放处理得到第一全 零矩阵， 将所述第二视差图像序列中的每张图像进行尺寸缩放处理得到第二全零矩阵； 其 中， 所述第一视差图像序列中的一张图像对应一个第一全零矩阵， 所述第二视差图像序列 中的一张图像对应一个第二全零矩阵。 具体为： 0066 使用matlab软件读入第一视差图像序列Ai和第二视差图像序列Bj， i,j0,1, 2,.,n。 说明书 5/9 页 10 CN 110933393 A 10 0067 对于第一视差图像序列Ai的每张图像， 定义尺寸缩放因子z1M/HA、 z2M/WA， 而后 生成一个。

41、(z1HA)(z2WA)的第一全零矩阵； 对于第二视差图像序列Bj的每张图像， 定义 尺寸缩放因子z3M/HB、 z4M/WB， 而后生成一个(z3HB)(z4WB)的第二全零矩阵。 0068 步骤104： 基于所述第三视场角与第三图像尺寸的对应关系， 将所述第一视差图像 序列中的每张图像像素映射到对应的第一全零矩阵中生成第三视差图像序列， 将所述第二 视差图像序列中的每张图像像素映射到对应的第二全零矩阵中生成第四视差图像序列； 其 中， 所述第三视差图像序列的视场角为第三视场角， 图像尺寸为第三图像尺寸； 所述第四视 差图像序列的视场角为第三视场角， 图像尺寸为第三图像尺寸。 具体为： 00。

42、69 步骤1041： 生成计数符号i和j， 初始化时记i0， j0。 0070 步骤1042： 基于所述第三视场角与第三图像尺寸的对应关系， 将第一视差图像序 列Ai的图像边界扩展或缩小后得到初步第三视差图像序列， 将第二视差图像序列Bj的图像 边界扩展或缩小后得到初步第四视差图像序列。 对初步第三视差图像序列和初步第四视差 图像序列中的像素(u,v)分别映射回第一视差图像序列图像Ai和第二视差图像序列Bj中， 得 到初步第三视差图像序列和初步第四视差图像序列中每个像素的像素位置(x,y)， 因为(x, y)可能不是整数， 所以向下取整得到(a,b)， 其中xa+ ,yb+ ， 0 , 1为小。

43、数部分。 0071 步骤1043： 进行双线性插值运算： 0072 f(u,v)f(x,y)(1- )(1- )f(a,b)+(1- ) f(a,b+1) 0073 + (1- )f(a+1,b)+ f(a+1,b+1) 0074 步骤1044： 对初步第三视差图像序列和初步第四视差图像序列逐像素映射(u,v)， 直至全部填充第一全零矩阵(z1HA)(z2WA)和第二全零矩阵(z3HB)(z4WB)， 得到 图像尺寸大小为MM、 视场角为的图像。 0075 步骤1045： 根据计数符号i的值判断是否完成对第一视差图像序列Ai的处理。 若i n成立， 则输出图像尺寸大小为MM、 视场角为的第三视。

44、差图像序列Si； 若in， 令ii +1， 执行步骤1042-步骤1044， 直至in， 此时输出图像尺寸大小为MM、 视场角为的第三 视差图像序列Si。 同理， 若jn成立， 则输出图像尺寸大小为MM、 视场角为的第四视差 图像序列Tj； 若jn， 令jj+1， 执行步骤1042-步骤1044， 直至jn， 此时输出图像尺寸大 小为MM、 视场角为的第四视差图像序列Tj。 0076 步骤105： 根据所述第三视差图像序列， 生成多个前景模板； 其中， 所述第三视差图 像序列的一张图像对应一个前景模板。 具体为： 0077 使用第三视差图像序列Si的每张图像Si(u,v)生成前景模板Mi(u,。

45、v)， (u,v是像素 坐标)。 当图像Si(u,v)中包含场景信息时， 前景模板Mi(u,v)对应位置的像素信息为透明的， 其余位置不透明。 其中： 0078 0079 Si(u,v)alpha表示图像Si(u,v)中代表像素透明度的alpha通道值。 0080 步骤106： 将每个所述前景模板和所述第四视差图像序列的每张图像相乘， 生成第 五视差图像序列。 具体为： 0081 用每个前景模板Mi(u,v)乘以第四视差图像序列Tj的每张图像Tj(u,v)， 得到第五 视差图像序列， ij， 即 说明书 6/9 页 11 CN 110933393 A 11 0082 Ci(u,v)Mi(u,v。

46、)Tj(u,v)。 0083 其中， 第五视差图像序列的图像为Ci(u,v)。 0084 步骤107： 将所述第三视差图像序列的每张图像和所述第五视差图像序列的每张 图像对应相加， 生成合成视差图像序列。 0085 将图像Si(u,v)和Ci(u,v)相加， 最终可得合成视差图像序列Di， 可用公式表示为： 0086 Di(u,v)Si(u,v)+Ci(u,v)。 0087 其中， 合成视差图像序列的图像为Di(u,v)。 0088 采用基于序列图像的三维重建技术对各场景进行三维重建， 而后采用同一相机对 组合模型进行采样。 基于图像的三维模型重建技术具有建模逼真、 运算速度快、 占用系统资 。

47、源少等特点， 已经广泛应用于工业制造、 文物数字化和医疗教育等领域。 首先利用相机对不 同的三维场景单独采样得到各自的视角图像序列， 而后通过基于序列图像的三维重建算法 对各三维场景进行三维建模， 最后只需采用虚拟相机对组合模型进行渲染即可得到融合了 多种场景的全视差视角图像序列， 且包含了各场景之间正确的遮挡、 位置、 大小等关系。 0089 为实现上述目的， 本发明还提供了一种用于全息体视图打印的视差图像序列合成 系统， 如图2所示， 包括： 0090 视差图像序列获取模块201， 用于获取第一视差图像序列和第二视差图像序列； 其 中， 所述第一视差图像序列的第一视场角与所述第二视差图像序。

48、列的第二视场角不同， 所 述第一视差图像序列的第一虚拟场景与所述第二视差图像序列的第二虚拟场景不同， 所述 第一视差图像序列的第一图像尺寸与所述第二视差图像序列的第二图像尺寸不同， 所述第 一视差图像序列的图像张数与所述第二视差图像序列的图像张数相同。 0091 对应关系建立模块202， 用于建立第三视场角与第三图像尺寸的对应关系。 0092 全零矩阵生成模块203， 用于将所述第一视差图像序列中的每张图像进行尺寸缩 放处理得到第一全零矩阵， 将所述第二视差图像序列中的每张图像进行尺寸缩放处理得到 第二全零矩阵； 其中， 所述第一视差图像序列中的一张图像对应一个第一全零矩阵， 所述第 二视差图。

49、像序列中的一张图像对应一个第二全零矩阵。 0093 第三和第四视差图像序列生成模块204， 用于基于所述第三视场角与第三图像尺 寸的对应关系， 将所述第一视差图像序列中的每张图像像素映射到对应的第一全零矩阵中 生成第三视差图像序列， 将所述第二视差图像序列中的每张图像像素映射到对应的第二全 零矩阵中生成第四视差图像序列； 其中， 所述第三视差图像序列的视场角为第三视场角， 图 像尺寸为第三图像尺寸； 所述第四视差图像序列的视场角为第三视场角， 图像尺寸为第三 图像尺寸。 0094 前景模板生成模块205， 用于根据所述第三视差图像序列， 生成多个前景模板； 其 中， 所述第三视差图像序列的一张。

50、图像对应一个前景模板。 0095 第五视差图像序列生成模块206， 用于将每个所述前景模板和所述第四视差图像 序列的每张图像相乘， 生成第五视差图像序列。 0096 合成视差图像序列生成模块207， 用于将所述第三视差图像序列的每张图像和所 述第五视差图像序列的每张图像对应相加， 生成合成视差图像序列。 0097 所述视差图像序列获取模块201， 具体包括： 0098 第一视差图像序列获取单元， 用于在3Ds Max三维建模软件中设置第一虚拟场景， 说明书 7/9 页 12 CN 110933393 A 12 使用第一视场角为 的自由摄像机camera1渲染得到第一视差图像序列Ai； 所述第一。