CN103795924A - 全景拍照装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种全景拍照装置，其包括：拍摄单元，其用于在不同拍摄点对景物进行拍摄；旋转角感测单元，其用于感测该全景拍照装置的旋转角并在该全景拍照装置的旋转角超过预设旋转角度时发出提示信息；位置感测单元，其用于感测所述全景拍照装置当前所处的水平位置相对于参考水平位置的偏移量，并在偏移量超出预设值时通过校准单元来对所述全景拍照装置的偏移进行位移补偿；控制单元，其用于在该校准单元完成位移补偿后对该拍摄单元发出拍摄命令；照片拼接单元，其用于将所述拍摄单元在各预定拍摄点所拍摄的照片进行拼接以形成全景照片。该全景拍照装置降低了对用户的动作要求，达到拍摄高质量全景图像的目的。本发明还涉及一种全景拍照方法。

Description

全景拍照装置及方法

技术领域

本发明涉及一种全景拍照装置及方法。

背景技术

全景拍照是对单一景象拍摄多张连续照片，之后将所述多张照片合成一张广角照片的技术。其具体过程大致为：面对某一景象时，使用者先确定一个第一拍摄点，使用成像设备在所述第一拍摄点进行拍照，之后，以在所述第一拍摄点拍摄得到的影像的边缘为参考，将成像设备水平旋转到第二个拍摄点来拍摄与该第一拍摄点的影像的边缘相邻的影像，按照这样的方式直到将整个景象全部拍摄完毕，之后将得到的多张照片依次合成一张广角照片。

在上述过程中，需要成像设备在各个拍摄点上都尽量处于同一个水平高度。但是，在实际拍摄当中，很多情况下用户是手工旋转成像设备来进行全景拍摄，这样就很难保证成像设备在旋转过程中能够始终保持在同一水平高度上，而且受环境影响，成像设备在旋转过程中也很容易出现抖动，从而导致组合出的图像不连续、容易出现断层，导致合成后的图像失真。

针对上述情况，业界也提出了解决方案，一种方案是在拍摄过程中，在成像设备的显示屏幕上给出移动轨迹的提示，使得用户按照提示来移动成像设备，以此来保证成像设备在旋转过程中能够始终保持在同一水平高度上。但是，上述做法存在着明显的缺陷：用户移动成像设备需要依靠显示屏幕的提示，但是在户外拍照时，由于光线等情况导致用户很难看清显示屏所显示的移动轨迹，这样就难以保证成像设备在旋转过程中能够始终保持在同一水平高度上。

发明内容

有鉴于此，提供一种能够有效解决上述问题的全景拍照装置及方法实为必要。

一种全景拍照装置，其包括：拍摄单元，其设置于所述全景拍照装置上并可在驱动力的作用下相对所述全景拍照装置移动，以根据拍摄命令来在预定的拍摄点上对景物进行拍摄；旋转角感测单元，其用于感测所述全景拍照装置的旋转角度，并在所述全景拍照装置的旋转角超过预设旋转角度时发出提示信息；位置感测单元，其用于感测所述全景拍照装置当前所处的水平位置相对于参考水平位置的偏移量；校准单元，其用于根据所述全景拍照装置的偏移量来驱动所述拍摄单元在所述全景拍照装置内移动，以对所述全景拍照装置的偏移进行位移补偿；控制单元，其用于在所述校准单元完成位移补偿后对所述拍摄单元发出拍摄命令；以及照片拼接单元，其用于将所述拍摄单元在各预定拍摄点所拍摄的照片进行拼接以形成全景照片。

优选的，所述拍摄单元位于所述全景拍照装置内并在驱动力的作用下可在所述全景拍照装置内移动。

优选的，所述拍摄单元通过弹性元件可活动的设置于所述全景拍照装置内。

优选的，所述旋转角感测单元为陀螺仪或者电子罗盘。

优选的，所述预设旋转角度大于0度小于等于所述拍摄单元的视场角。

优选的，所述位置感测单元包括重力感测器、电子水平仪或者位移传感器中的任意一个。

优选的，所述校准单元通过马达驱动或者电磁驱动的方式来驱动所述拍摄单元在所述全景拍照装置内移动。

优选的，所述旋转角感测单元通过声或光的方式发出提醒。

一种全景拍照方法，其包括如下步骤：提供全景拍照装置，其包括拍摄单元，所述拍摄单元在驱动力的作用下可相对所述全景拍照装置移动；利用所述全景拍照装置在初始拍摄点对景物进行拍照，并在完成拍照后旋转所述全景拍照装置以进入下一拍摄点；感测所述全景拍照装置的旋转角度，并在所述全景拍照装置的旋转角超过预设旋转角度时发出提示信息；以所述全景拍照装置在初始拍摄点所处的水平位置作为参考位置，感测所述全景拍照装置在下一拍摄点的水平位置相对于所述初始水平位置的偏移量，并在所述全景拍照装置的偏移量超出预定偏移量范围后发出校准命令；根据校准命令来对驱动所述拍摄单元相对所述全景拍照装置移动，以对所述全景拍照装置的偏移进行位移补偿；在完成位移补偿后发出控制命令来控制所述拍摄单元进行拍照；以及对所述拍照单元在各拍摄点所拍摄的照片进行拼接以形成全景照片。

优选的，所述拍摄单元通过弹性元件可活动的设置于所述全景拍照装置内。

针对现有技术中全景拍照装置在各拍摄点无法保持同一水平高度的问题，本发明所提供的上述全景拍照装置及方法，其在全景拍照过程中：首先，通过结构设计将拍摄单元可移动的设置于全景拍照装置内；其次，利用位置感测单元来对全景拍照装置在各拍摄点的水平位置进行感测，以确定所述全景拍照装置的当前水平位置相对于初始拍摄点的水平位置的偏移量；最后，在所述全景拍照装置的偏移量超出预定偏移量范围后，利用校准单元来驱动所述拍摄单元在所述全景拍照装置内移动以对所述全景拍照装置的偏移量进行位移补偿。通过上述过程，可以很好的解决全景拍照装置在各拍摄点无法保持同一水平高度的问题。

针对现有技术中手动旋转过程中全景拍照装置的旋转角难以掌控的问题，本发明所提供的上述全景拍照装置及方法，其在全景拍照过程中：利用旋转角感测单元来对全景拍照装置的旋转角进行感测，并在全景拍照装置的旋转角超过预设旋转角度时发出提示信息。通过上述方式，可以保证用户在手工旋转全景拍照装置时，不需要依靠显示屏幕的提示信息来确定下一个拍摄点的位置，从而很好的解决了在户外拍照时因为光线等情况导致用户很难看清显示屏的问题。

结合上述两方面，本发明所提供的上述全景拍照装置及方法，其不但保证了全景拍照装置在各拍摄点上的水平位置能够大致处于同一水平位置，而且克服了用户需要依靠显示屏幕的提示信息来确定全景拍照装置的旋转角及拍摄点位置所带来的缺陷，降低了对用户手工移动的动作要求，让多幅图像更加易于合成，达到拍摄高质量全景图像的目的。

附图说明

图1是本发明实施方式所提供的全景拍照装置的系统架构示意图，其包括拍摄装置及校准装置。

图2是图1所示的全景拍照装置在进行全景拍照的过程示意图。

图3是图1所示的全景拍照装置在拍照过程中，所述校准装置对所述拍摄装置进行位移微调的过程示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请一并参见图1至图3所示，本发明实施方式所提供的一种全景拍照装置100，其包括拍摄单元10、旋转角感测单元20、位置感测单元30、校准单元40、控制单元50以及照片拼接单元60。

所述拍摄单元10设置于所述全景拍照装置100上并在驱动力的作用下可相对所述全景拍照装置100移动，以根据拍摄命令来在预定拍摄点上对景物进行拍摄。

在本实施方式中，所述拍摄单元10为摄像头，其设置于所述全景拍照装置100内并通过弹性元件（图未示）可活动的设置于所述全景拍照装置100内。

可以理解的，在本发明中，只要能够使所述拍摄单元10可活动的设置于所述全景拍照装置100内的机构均可以应用到本发明中。

所述旋转角感测单元20用于感测所述全景拍照装置100的旋转角度，并在所述全景拍照装置100的旋转角超过预设旋转角度时发出提示信息。

在本实施方式中，所述旋转角感测单元20为陀螺仪。

可以理解的，在本发明中，所述旋转角感测单元20还可以是电子罗盘等本领域所常用的角度传感器，只要能够对所述全景拍照装置100的旋转角度进行感测的角度传感装置均可以应用到本发明中来。

在本实施方式中，所述全景拍照装置100的预设旋转角度设定为所述拍摄单元10的视场角，当所述全景拍照装置100的旋转角度超过所述拍摄单元10的视场角时，所述旋转角感测单元20就会发出声音、闪光等提示信息。

当然，在本发明其它实施方式中，所述全景拍照装置100的预设旋转角度可以根据不同需求进行设定。优选的，所述全景拍照装置100的预设旋转角度大于0度小于等于所述拍摄单元10的视场角。

需要说明的是，在本实施方式中，所述拍摄单元10的预定拍摄点的数量依据如下公式来确定：N=θ/α+1，其中，N为预定拍摄点的个数，θ为全景照片的全景角度，α为所述全景拍照装置100的预设旋转角度。如图2所示，当全景照片的全景角度为240°、预设旋转角度为60°时，所述拍摄单元10的预定拍摄点的数量N=240°/60°+1=5个。

所述位置感测单元30用于感测所述全景拍照装置100在旋转到各预定拍摄点时，所述全景拍照装置当前所处的水平位置相对于初始水平位置的偏移量，并在所述全景拍照装置的偏移量超出预定偏移量范围后发出校准命令。

在本实施方式中，所述位置感测单元30包括感测模块31以及运算模块32，其中所述感测模块31用于对所述全景拍照装置100位置的变化，所述运算模块32用于根据所述感测模块31的感测值确定所述全景拍照装置100当前的水平位置相对于初始水平位置的位移变化量，即偏移量。

在本发明中，所谓的“初始水平位置”是指在一个完整的全景拍摄过程中，所述全景拍照装置100在第一个拍摄点进行拍摄时所处的水平位置，具体如图3所示。

在本实施方式中，所述感测模块31可以是重力感测器、电子水平仪或者位移传感器等本领域所常用的测量物体位置的感测器。

在本发明中，所述预定偏移量范围可以根据不同的拍摄精度要求进行设定。

所述校准单元40用于根据所述位置感测单元30的校准命令来驱动所述拍摄单元10在所述全景拍照装置100内移动，以对所述全景拍照装置的偏移进行位移补偿。

在本实施方式中，所述校准单元40用于驱动所述拍摄单元10在所述全景拍照装置100内移动的方式可以是马达驱动、电磁驱动等驱动方式。

进一步的，在本实施方式中，所述校准单元40还包括信号模块，在所述校准单元40完成位移补偿作业后，可通过所述信号模块来发出完成信号。当然，根据不同的设计，所述信号模块所发出的可以是声音信号、光信号或者电磁信号等。

所述控制单元50用于在所述校准单元40完成位移补偿后对所述拍摄单元10发出拍摄命令以对景物进行拍照。

根据所述校准单元40发出的提醒信号的不同，所述控制单元50可以是如所述拍摄单元10的快门键等物理或者虚拟按键，也可以是与所述校准单元40相关联的控制模块。

当所述控制单元50为所述拍摄单元10的快门键等物理或者虚拟按键时，使用者可以在接收到所述校准单元40所发出的声音、光等信号后，按压所述控制单元50来启动所述拍摄单元10进行拍照。

当所述控制单元50为与所述校准单元40相关联的控制模块时，所述校准单元40在完成位移补偿后发送电磁信号给所述控制单元50以使所述控制单元50自动启动所述拍摄单元10进行拍照。

所述照片拼接单元60用于将所述拍摄单元10在各预定拍摄点所拍摄的照片进行拼接以形成全景照片。

本发明还提供了一种全景拍照方法，其包括如下步骤：

提供全景拍照装置，其包括拍摄单元，所述拍摄单元在驱动力的作用下可相对所述全景拍照装置移动；

利用所述全景拍照装置在初始拍摄点对景物进行拍照，并在完成拍照后旋转所述全景拍照装置以进入下一拍摄点；

感测所述全景拍照装置的旋转角度，并在所述全景拍照装置的旋转角超过预设旋转角度时发出提示信息；

以所述全景拍照装置在初始拍摄点所处的水平位置作为参考位置，感测所述全景拍照装置在下一拍摄点的水平位置相对于所述初始水平位置的偏移量，并在所述全景拍照装置的偏移量超出预定偏移量范围后发出校准命令；

根据校准命令来对驱动所述拍摄单元在所述全景拍照装置内移动，以对所述全景拍照装置的偏移进行位移补偿；

在完成位移补偿后发出控制命令来控制所述拍摄单元进行拍照；以及

对所述拍照单元在各拍摄点所拍摄的照片进行拼接以形成全景照片。

如背景技术所讲，在全景拍摄过程中，需要尽量保证成像设备在各个拍摄点上处于同一个水平高度，但是在实际拍摄过程中，用户在手工旋转成像设备来进行全景拍摄时，成像设备容易出现移位的现象，导致合成后的图像出现不连续等缺陷。

针对全景拍照装置在各拍摄点无法保持同一水平高度的问题，本发明所提供的上述全景拍照装置及方法，其在全景拍照过程中：首先，通过结构设计将拍摄单元可移动的设置于全景拍照装置内；其次，利用位置感测单元来对全景拍照装置在各拍摄点的水平位置进行感测，以确定所述全景拍照装置的当前水平位置相对于初始拍摄点的水平位置的偏移量；最后，在所述全景拍照装置的偏移量超出预定偏移量范围后，利用校准单元来驱动所述拍摄单元在所述全景拍照装置内移动以对所述全景拍照装置的偏移量进行位移补偿。通过上述过程，可以很好的解决全景拍照装置在各拍摄点无法保持同一水平高度的问题。

针对手动旋转过程中全景拍照装置的旋转角难以掌控的问题，本发明所提供的上述全景拍照装置及方法，其在全景拍照过程中：利用旋转角感测单元来对全景拍照装置的旋转角进行感测，并在全景拍照装置的旋转角超过预设旋转角度时发出提示信息。通过上述方式，可以保证用户在手工旋转全景拍照装置时，不需要依靠显示屏幕的提示信息来确定下一个拍摄点的位置，从而很好的解决了在户外拍照时因为光线等情况导致用户很难看清显示屏的问题。

结合上述两方面，本发明所提供的上述全景拍照装置及方法，其不但保证了全景拍照装置在各拍摄点上的水平位置能够大致处于同一水平位置，而且克服了用户需要依靠显示屏幕的提示信息来确定全景拍照装置的旋转角及拍摄点位置所带来的缺陷，降低了对用户手工移动的动作要求，让多幅图像更加易于合成，达到拍摄高质量全景图像的目的。

应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种全景拍照装置，其包括：

拍摄单元，其设置于所述全景拍照装置上并可在驱动力的作用下相对所述全景拍照装置移动，以根据拍摄命令来在预定的拍摄点上对景物进行拍摄；

旋转角感测单元，其用于感测所述全景拍照装置的旋转角度，并在所述全景拍照装置的旋转角超过预设旋转角度时发出提示信息；

位置感测单元，其用于感测所述全景拍照装置当前所处的水平位置相对于参考水平位置的偏移量；

校准单元，其用于根据所述全景拍照装置的偏移量来驱动所述拍摄单元在所述全景拍照装置内移动，以对所述全景拍照装置的偏移进行位移补偿；

控制单元，其用于在所述校准单元完成位移补偿后对所述拍摄单元发出拍摄命令；以及

照片拼接单元，其用于将所述拍摄单元在各预定拍摄点所拍摄的照片进行拼接以形成全景照片。

2.如权利要求1所述的全景拍照装置，其特征在于：所述拍摄单元位于所述全景拍照装置内并在驱动力的作用下可在所述全景拍照装置内移动。

3.如权利要求2所述的全景拍照装置，其特征在于：所述拍摄单元通过弹性元件可活动的设置于所述全景拍照装置内。

4.如权利要求1至3任一项所述的全景拍照装置，其特征在于：所述旋转角感测单元为陀螺仪或者电子罗盘。

5.如权利要求1至3任一项所述的全景拍照装置，其特征在于：所述预设旋转角度大于0度小于等于所述拍摄单元的视场角。

6.如权利要求1至3任一项所述的全景拍照装置，其特征在于：所述位置感测单元包括重力感测器、电子水平仪或者位移传感器中的任意一个。

7.如权利要求1至3任一项所述的全景拍照装置，其特征在于：所述校准单元通过马达驱动或者电磁驱动的方式来驱动所述拍摄单元在所述全景拍照装置内移动。

8.如权利要求1至3任一项所述的全景拍照装置，其特征在于：所述旋转角感测单元通过声或光的方式发出提醒。

9.一种全景拍照方法，其包括如下步骤：

提供全景拍照装置，其包括拍摄单元，所述拍摄单元在驱动力的作用下可相对所述全景拍照装置移动；

利用所述全景拍照装置在初始拍摄点对景物进行拍照，并在完成拍照后旋转所述全景拍照装置以进入下一拍摄点；

感测所述全景拍照装置的旋转角度，并在所述全景拍照装置的旋转角超过预设旋转角度时发出提示信息；

以所述全景拍照装置在初始拍摄点所处的水平位置作为参考位置，感测所述全景拍照装置在下一拍摄点的水平位置相对于所述初始水平位置的偏移量，并在所述全景拍照装置的偏移量超出预定偏移量范围后发出校准命令；

根据校准命令来对驱动所述拍摄单元相对所述全景拍照装置移动，以对所述全景拍照装置的偏移进行位移补偿；

在完成位移补偿后发出控制命令来控制所述拍摄单元进行拍照；以及

对所述拍照单元在各拍摄点所拍摄的照片进行拼接以形成全景照片。

10.如权利要求9所述的全景拍照方法，其特征在于：所述拍摄单元通过弹性元件可活动的设置于所述全景拍照装置内。

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