相机是由两个或多个相同规格的相机组成的相机阵列。立体相机的结构参数概括为相机结构、焦距及间距以及显示屏图像相对相机图像的放大率等参数。相机立体相机在拍摄空间的物体获得视差图像时,需要将这些相同规格的相机按照一定的结构来摆放即立体相机的结构参数。立体相机的摆放方式主要有平行式摆放、会聚式摆放两种。Р3.2 立体相机的两种摆放结构Р3.2.1 平行式立体相机结构Р平行式立体相机[4]结构如图3-1所示,各相机光心位于同一水平线上,且立体相机间距,即立体相机中相邻的单个相机光心间的距离相等,各相机光轴互相平行,这种结构也可以通过单个相机在导轨上平行移动来等效实现,但这种移动方式只能用于拍摄静止的场景。Р图3-1 平行式结构立体相机Р根据透视原理可知,各视差图像只有水平视差而没有垂直视差,这正是视差图像所追求的。然而,这种结构使得整个三维场景都为负视差,若不对视差图像作任何处理就直接用于立体显示,则只有凸出显示屏而没有凹进显示屏的效果,且视差往往过大而导致大脑不能将其融合为立体图像。为使场景中一部分物体凸出显示屏且视差大小合适,则需要将视差图像进行平移剪切处理,使得部分物体的视差变为正视差。此外,未处理的相邻两幅视差图像间的公共场景区域较小,在立体图像左、右两边会产生非立体区,图像平移剪切处理过程减小了非立体区,但同时也造成图像一部分信息的丢失。Р3.2.2 会聚式立体相机结构Р会聚式立体相机结构示意图如图3-2所示,各相机光心位于同一水平线上,且立体相机间距相等,各相机光轴各自绕其光心向内旋转一定角度并相交于一点,称之为会聚点。采用奇数个相机,则会聚点位于中间相机的光轴上,偶数个相机,会聚点位于中间两个相机光心连线的中垂线上。采用这种结构所获得的视差图像公共场景景区域较大,且同时存在正视差、零视差及负视差,视差图像用于立体图像显示时,部分物体会跃出显示屏外而部分物体凹进显示屏内。
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