CN106131429A - 多角度空间成像系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种多角度空间成像系统，该系统中第一次空间成像的采集，将升降部升至顶端，第一相机、第二相机、第三相机、第四相机、第五相机进行五个角度的图像采集，将采集到的图像数据存储到内存中；按顺序读取内存中的图像数据，将读取的图像数据模拟成单一摄像头输出数据格式发送至同一图像信号处理器处理。升降部移动至不同位置，该系统进行多次空间成像的采集，并生成全景图像，本发明的优点在于：空间成像更立体，使用者可在不同高度上进行虚拟空间的观测。

Description

多角度空间成像系统
技术领域
本发明涉及空间成像技术，尤其是一种多角度空间成像系统。
背景技术
传统的全景摄影使用一个相机朝不同角度依次拍摄多张照片然后拼接成全景图像，这样的缺点是如果拍摄过程中被摄物体移动，就会出现明显的拼接错误。近来出现了集成了多个摄像模组的专用全景设备，拍摄时多个摄像模组同时成像，从而可以避免以上问题。
为了保证图像质量，在全景合成之前需要对各摄像模组输出的拜耳(Bayer)格式数据进行逆马赛克变换(Demosaicing)和降噪。这部分算法非常消耗计算资源，如果在通用CPU内用软件实现，将严重影响性能。目前智能手机和数码相机的逆马赛克变换和降噪大都是用独立的图像信号处理(Image signal processing，ISP)芯片或者移动SoC内嵌的ISP模块处理的，比起使用通用CPU大大提高了性能。然而每个移动SoC只能连接一ISP或者只内嵌一个ISP模块，无法处理全景相机大量摄像头的同时输出数据。
目前一种方案是为每个摄像头各自配一个ISP芯片和处理器，或者各自配一个内嵌ISP模块和处理器的移动SoC，各摄像头的输出数据分别由各自的ISP进行逆马赛克变换和降噪处理并在处理器控制下存储，等拍摄完成导出处理后的图像数据在电脑上完成拼接。一种方式是把所有摄像头，ISP芯片(模块)和处理器放在一个硬件里，如TE720，另一种只是把多个单独的相机(每个相机有独立的摄像头，ISP
及处理器)固定在一起，如将6个GoPro固定在一起拍摄全景的装置。
由于每个摄像头各自配一个ISP芯片和处理器，或者各自配一个内嵌ISP模块的移动SoC，硬件成本较高，功耗较大；又由于各处理器彼此独立，实现在机器内拼接比较困难，基本都是将数据导出在电脑或服务器拼接。
发明内容
本发明旨在解决上述问题，而提出一种多角度空间成像系统。
本发明是通过以下技术方案来实现的：
一种多角度空间成像系统，包括：
一固定部，用于固定于空间内，其固定及支撑作用；
一相对于固定部可升降的升降部，该升降部固定在固定部上，由固定部中的能源系统供其升降操作；
第一成像装置，所述第一成像装置固定在升降部上，由所述固定部中的能源系统供其拍摄，并将其拍摄的照片通过有线或无线方式传送至服务器端；
第二成像装置，所述第二成像装置固定在空间内部的顶端的角落处；所述第二成像装置内部集成供电系统及拍摄系统，并将拍摄的照片通过有线或无线方式传送至服务器端；
第三成像装置，所述第三成像装置固定在空间内部顶端的另一角落，与第二成像装置呈对角相对设置；所述第三成像装置与第二成像装置相同。
所述第一成像装置包括：垂直支架、固定块、第一相机支架、第二相机支架、第三相机支架、第四相机支架、第五相机支架；所述垂直支架顶端固定连接固定块，所述固定块沿其垂直轴的垂直面等份的设置第一相机支架、第二相机支架、第三相机支架；所述固定块沿其水平轴的水平面左侧设置第四相机支架，所述固定块沿其水平轴的水平面右侧设置第五相机支架；
所述第一相机支架上固定第一相机；所述第二相机支架上固定第二相机；所述第三相机支架上固定第三相机；所述第四相机支架上固定第四相机；所述第五相机支架上固定第五相机；
所述第一相机、第二相机、第三相机、第四相机、第五相机为120°-135°的广角相机。
优选地，所述第一相机支架、第二相机支架、第三相机支架、第四相机支架、第五相机支架采用金属制作，可有效的传导相机所产生的热量，保证相机的拍摄质量。
优选地，所述第一相机支架、第二相机支架、第三相机支架、第四相机支架、第五相机支架的承载面上开设多道散热孔，便于相机散热。
优选地，所述一相机支架、第二相机支架、第三相机支架、第四相机支架、第五相机支架的一侧设置导线固定槽，用于固定各相机的连接导线。
所述第二成像装置包括：固定支架、可旋转的相机；所述固定支架固定在空间内部的顶端的角落处，并固定连接可旋转的相机。
所述第三成像装置与第二成像装置相同。
利用该多角度空间成像系统成像的成像方法，包括以下步骤：
第一次空间成像的采集，将升降部升至顶端，第一相机、第二相机、第三相机、第四相机、第五相机进行五个角度的图像采集，将采集到的图像数据存储到内存中；
按顺序读取内存中的图像数据，将读取的图像数据模拟成单一摄像头输出数据格式发送至同一图像信号处理器处理。
第二次空间成像的采集，将升降部的位置较第一次图像采集的位置降低一设置的高度，第一相机、第二相机、第三相机、第四相机、第五相机进行五个角度的图像采集，将采集到的图像数据存储到内存中；
按顺序读取内存中的图像数据，将读取的图像数据模拟成单一摄像头输出数据格式发送至同一图像信号处理器处理。
第三次空间成像的采集，将升降部的位置较低二次图像采集的位置降低一设置的高度，第一相机、第二相机、第三相机、第四相机、第五相机进行五个角度的图像采集，将采集到的图像数据存储到内存中；
按顺序读取内存中的图像数据，将读取的图像数据模拟成单一摄像头输出数据格式发送至同一图像信号处理器处理。
依此类推，直至升降部降至最低位置。
每次空间成像的采集，所述第二成像装置、第三成像装置会与第一成像装置同时进行图像的采集。
本发明的优点在于：空间成像更立体，使用者可在不同高度上进行虚拟空间的观测。
附图说明
图1为本发明多角度空间成像装置的结构示意图；
图2为本发明第一成像装置的结构示意图；
图3为本发明第一成像装置的系统结构图；
图4为本发明的运行流程图。
图中：1、固定部；2、升降部；3、第一成像装置；4、第二成像装置；5、第三成像装置；31、第一相机支架；32、第二相机支架、33、第三相机支架；34、第四相机支架；35、第五相机支架；36、连接杆；37、第五相机；38、固定块；39、导线。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的技术方案做进一步说明。
如图1-2所示，一种多角度空间成像系统，包括：
一固定部1，用于固定于空间内，其固定及支撑作用；
一相对于固定部可升降的升降部2，该升降部2固定在固定部1上，由固定部中的能源系统供其升降操作；
第一成像装置3，所述第一成像装置3固定在升降部2上，由所述固定部中的能源系统供其拍摄，并将其拍摄的照片通过有线或无线方式传送至服务器端；
第二成像装置4，所述第二成像装置固定在空间内部的顶端的角落处；所述第二成像装置内部集成供电系统及拍摄系统，并将拍摄的
照片通过有线或无线方式传送至服务器端；
第三成像装置5，所述第三成像装置固定在空间内部顶端的另一角落，与第二成像装置呈对角相对设置；所述第三成像装置与第二成像装置相同。
所述第一成像装置3包括：垂直支架、固定块、第一相机支架31、第二相机支架32、第三相机支架33、第四相机支架34、第五相机支架35；所述垂直支架顶端固定连接固定块38，所述固定块沿其垂直轴的垂直面等份的通过连接杆36连接第一相机支架31、第二相机支架32、第三相机支架33；所述固定块38沿其水平轴的水平面左侧设置第四相机支架34，所述固定块沿其水平轴的水平面右侧设置第五相机支架35；
所述第一相机支架上固定第一相机；所述第二相机支架上固定第二相机；所述第三相机支架上固定第三相机；所述第四相机支架上固定第四相机；所述第五相机支架上固定第五相机37；
所述第一相机、第二相机、第三相机、第四相机、第五相机37为120°-135°的广角相机。
所述第一相机支架、第二相机支架、第三相机支架、第四相机支架、第五相机支架采用金属制作，可有效的传导相机所产生的热量，保证相机的拍摄质量。
所述第一相机支架、第二相机支架、第三相机支架、第四相机支架、第五相机支架的承载面上开设多道散热孔，便于相机散热。
所述一相机支架、第二相机支架、第三相机支架、第四相机支架、
第五相机支架的一侧设置导线固定槽，用于固定各相机的连接导线39。
所述第二成像装置包括：固定支架、可旋转的相机；所述固定支架固定在空间内部的顶端的角落处，并固定连接可旋转的相机。
所述第三成像装置与第二成像装置相同。
如图3所示，所示第一相机、第二相机、第三相机、第四相机、第五相机拍摄的数据传输至固定块中的控制器202，控制器接收到图像后，存储到内存203中，同时控制器调用内存中存储的拍摄数据，传输至图像信号处理器204进行拼接处理，形成空间图像。
如图4所示，利用该多角度空间成像系统的成像方法，包括以下步骤：
第一次空间成像的采集，将升降部升至顶端，第一相机、第二相机、第三相机、第四相机、第五相机进行五个角度的图像采集，将采集到的图像数据存储到内存中；
按顺序读取内存中的图像数据，将读取的图像数据模拟成单一摄像头输出数据格式发送至同一图像信号处理器处理。
第二次空间成像的采集，将升降部的位置较第一次图像采集的位置降低一设置的高度，第一相机、第二相机、第三相机、第四相机、第五相机进行五个角度的图像采集，将采集到的图像数据存储到内存中；
按顺序读取内存中的图像数据，将读取的图像数据模拟成单一摄像头输出数据格式发送至同一图像信号处理器处理。
第三次空间成像的采集，将升降部的位置较低二次图像采集的位
置降低一设置的高度，第一相机、第二相机、第三相机、第四相机、第五相机进行五个角度的图像采集，将采集到的图像数据存储到内存中；
按顺序读取内存中的图像数据，将读取的图像数据模拟成单一摄像头输出数据格式发送至同一图像信号处理器处理。
依此类推，直至升降部降至最低位置。
图像信号处理器依据第一相机、第二相机、第三相机、第四相机、第五相机的顺序进行拼接处理，拼接完一次全部相机的拍摄数据为一个全景图像，根据升降部的高度信息作为标示存储在内存中，该高度信息对应用户观察全景图像所处于的高度。
例如，全景图像1.8米的高度对应用户观测设备处于1.8米高度的视角，全景图像1.7米的高度对应用户观测设备处于1.7米高度的视角，高度信息与实际高度匹配，也可以用户自行设置该匹配值，高度信息与实际高度设置一定差额数值来匹配。
每次空间成像的采集，所述第二成像装置、第三成像装置会与第一成像装置同时进行图像的采集。

Claims (9)

1.一种多角度空间成像系统，包括：
一固定部，用于固定于空间内，其固定及支撑作用；
一相对于固定部可升降的升降部，该升降部固定在固定部上，由固定部中的能源系统供其升降操作；
第一成像装置，所述第一成像装置固定在升降部上，由所述固定部中的能源系统供其拍摄，并将其拍摄的照片通过有线或无线方式传送至服务器端；
第二成像装置，所述第二成像装置固定在空间内部的顶端的角落处；所述第二成像装置内部集成供电系统及拍摄系统，并将拍摄的照片通过有线或无线方式传送至服务器端；
第三成像装置，所述第三成像装置固定在空间内部顶端的另一角落，与第二成像装置呈对角相对设置；所述第三成像装置与第二成像装置相同。
2.根据权利要求1所述的多角度空间成像系统，其特征在于，所述第一成像装置包括：垂直支架、固定块、第一相机支架、第二相机支架、第三相机支架、第四相机支架、第五相机支架；所述垂直支架顶端固定连接固定块，所述固定块沿其垂直轴的垂直面等份的设置第一相机支架、第二相机支架、第三相机支架；所述固定块沿其水平轴的水平面左侧设置第四相机支架，所述固定块沿其水平轴的水平面右侧设置第五相机支架；
所述第一相机支架上固定第一相机；所述第二相机支架上固定第二相机；所述第三相机支架上固定第三相机；所述第四相机支架上固
定第四相机；所述第五相机支架上固定第五相机。
3.根据权利要求2所述的多角度空间成像系统，其特征在于，所述第一相机、第二相机、第三相机、第四相机、第五相机为120°-135°的广角相机。
4.根据权利要求1所述的多角度空间成像系统，其特征在于，所述第一相机支架、第二相机支架、第三相机支架、第四相机支架、第五相机支架采用金属制作，可有效的传导相机所产生的热量，保证相机的拍摄质量。
5.根据权利要求1所述的多角度空间成像系统，其特征在于，所述第一相机支架、第二相机支架、第三相机支架、第四相机支架、第五相机支架的承载面上开设多道散热孔，便于相机散热。
6.根据权利要求1所述的多角度空间成像系统，其特征在于，所述一相机支架、第二相机支架、第三相机支架、第四相机支架、第五相机支架的一侧设置导线固定槽，用于固定各相机的连接导线。
7.根据权利要求1所述的多角度空间成像系统，其特征在于，所述第二成像装置包括：固定支架、可旋转的相机；所述固定支架固定在空间内部的顶端的角落处，并固定连接可旋转的相机。
8.根据权利要求1所述的多角度空间成像系统的成像方法，包括以下步骤：
第一次空间成像的采集，将升降部升至顶端，第一相机、第二相机、第三相机、第四相机、第五相机进行五个角度的图像采集，将采集到的图像数据存储到内存中；
按顺序读取内存中的图像数据，将读取的图像数据模拟成单一摄
像头输出数据格式发送至同一图像信号处理器处理。
9.根据权利要求8所述的成像方法，其特征在于：在所述第一相机进行数据采集时，所述第二空间成像装置、第三空间成像装置也进行采集。
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