如何使用MATLAB和图像工具创建3D立体图像？

Question

如何使用MATLAB和图像工具创建3D立体图像？

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我该如何使用MATLAB从2D图像创建3D立体图像？

- Abhishek B.

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什么问题？你尝试过什么？ - carlosdc

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我认为如果您拥有3D数据，创建它将会更容易，因为那样您只需要使用不同视角创建2个投影。 - Itamar Katz

@carlosdc @Itamar Katz：如果我想使用3D眼镜查看2D图像，它会以3D图像格式显示。还有其他方法可以以三维方式查看吗？ - Abhishek B.

2个回答

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如果您有两张从稍微不同的视角拍摄的图像，那么这将更容易实现。您可以通过对这两个图像进行矫正来创建立体眼镜效果。计算机视觉系统工具箱中的相关函数是estimateUncalibratedRectifiation和stereoAnaglyph。请参见未校准立体图像矫正示例。

或者，您可以使用Stereo Camera Calibrator app校准相机，然后使用recifyStereoImages函数。请参见Stereo Calibration and Scene Reconstruction。

- Dima

谢谢您的回答。如果我们只有一张图片，那么我们能制作立体图像吗？ - Abhishek B.

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可以查看英文原文，
原文链接

- mpenkov · Accepted Answer

我可能误解了你的问题（人们已经指出它不清楚），或者你误解了3D视觉的工作方式。你不能“使用3D眼镜看2D图像”。实现3D视觉是通过向左眼和右眼分别提供两个不同的图像，左图像和右图像来实现的。从根本上讲，MATLAB与此无关。

因此，在没有易于理解或连贯的问题的情况下，我能做的最好的就是假设你想要类似于this这样的东西：你有一个单独的2D图像，但你仍然希望将其“转换为3D图像格式”。在这种情况下，你需要以某种方式将该单个图像分成两个新图像：

1.左眼的左图像 2.右眼的右图像

这并不容易。通常，你首先需要通过推断2D图像中每个像素的深度来开始。由于你正在“猜测”深度信息，所以两个新图像不会完美地表示3D场景。

接下来，你可以使用该深度信息将图像分成多个层。它看起来基本上像是儿童书籍中的弹出式剪纸。

alt text

你能提出更多层次，并且深度估计越准确，你的3D表示就会更加真实。

最后，你将分层表示投影回两个不同位置的2D图像--一个用于左眼，一个用于右眼。这给了你需要的两个不同的图像。

编辑

你链接的第二个video描述了常被称为anaglyph image的简化创建过程。它需要3D红青眼镜--这些不是现在大多数3D电影院使用的偏振眼镜。我之所以说简化，是因为它没有区分前景和背景。

为了达到最佳效果，你应该将前景与背景分开，并仅对前景应用此方法。这是因为通常背景具有无限深度，在从单眼视觉转换为立体视觉时不会改变。对于钢琴的情况，几乎所有东西都是前景，所以这种方法有效。

视频描述的算法是：

首先准备两张图片，im1 和 im2。它们是相同的。
将im1的绿色和蓝色通道设为零。这将创建红色图像。
将im2的红色通道设为零。这将创建青色图像。
通过某个指定的量（取决于物体到相机的距离）偏移这两张图片，使得im1在左侧，im2在右侧。你需要正确地排列这个顺序，因为3D红青眼镜左边是红色，右边是青色。
对两个平移后的图像执行逐元素加法。请注意，没有通道会饱和。

这是我编写的Python/OpenCV代码：

import cv
SHIFT=8

if __name__ == '__main__':
    import sys
    _, fname = sys.argv
    im  = cv.LoadImage(fname)

    size = cv.GetSize(im)
    width, height = size
    left  = cv.CreateImage(size, im.depth, im.nChannels)
    right = cv.CreateImage(size, im.depth, im.nChannels)
    anaglyph = cv.CreateImage((width - SHIFT, height), im.depth, im.nChannels)

    #
    # This would be easier if we had COI support for cv.Set, but it doesn't
    # work that way.
    # OpenCV uses BGR order (even if input image is greyscale):
    # http://www.cs.iit.edu/~agam/cs512/lect-notes/opencv-intro/opencv-intro.html
    # red goes on the left, cyan on the right:
    # http://en.wikipedia.org/wiki/Anaglyph_image
    #
    b = cv.CreateImage(size, im.depth, 1)
    g = cv.CreateImage(size, im.depth, 1)
    r = cv.CreateImage(size, im.depth, 1)
    cv.Split(im, b, g, r, None)

    zeros = cv.CreateImage(size, r.depth, 1)
    cv.Merge(zeros, zeros, r, None, left)
    cv.Merge(b, g, zeros, None, right)

    #
    # cvRect is ( x, y, width, height ) and it MUST be a tuple, not a list
    # 
    cv.SetImageROI(left,  ( SHIFT, 0, width - SHIFT, height ))
    cv.SetImageROI(right, ( 0,     0, width - SHIFT, height ))
    cv.Add(left, right, anaglyph, None)

    cv.SaveImage('anaglyph.jpeg', anaglyph)

这是一个与视频中使用的类似图片：

alt text

这是输出结果：

alt text

很遗憾我没有3D红青眼镜来验证这是否有效。但在理论上看起来应该是有效的。如果我犯了错误，也许有人可以纠正我。