CN106548446A - 一种在球面全景图像上贴图的方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种在球面全景图像上贴图的方法及装置，方法包括：建立针对第一球面全景图像的球面坐标系；并将第一球面全景图像映射在球面上，得到第一球面全景图像的球面投影图像；根据用户的选择，确定在球面投影图像中的第一贴图区域并将对应的图像变换为平面图像；将待贴图图像变换为平面图像的形状；将变换后的待贴图图像映射到球面坐标系中；将映射到球面坐标系中的待贴图图像旋转到与第一贴图区域重合的位置；将旋转后的待贴图图像变换为第二球面全景图像；确定与第一贴图区域对应的第二贴图区域；将第二球面全景图像插值到第二贴图区域，完成贴图。应用本发明实施例，实现了在球面全景图像上进行无畸变贴图。

Description

一种在球面全景图像上贴图的方法及装置

技术领域

本发明涉及全景图像处理领域，特别涉及一种在全景图像上贴图的方法及装置。

背景技术

随着社会的进步，人们需要在一些图片上的指定位置或者图片上显示的某个平面上进行贴图。

现有的贴图技术是在符合单眼成像原理的2D图像(平面图像)进行贴图。

随着全景图像采集器，全景图像拼接技术的发展，如今很容易获得全景图像，特别是在水平方向覆盖360度，垂直方向覆盖正负90度的球面全景图像在虚拟现实领域得到广泛应用。但是，球面全景图像不再符合单眼成像原理，因此利用现有技术在球面全景图像上贴图会造成图像的畸变。

因此在球面全景图像上实现无畸变贴图是一个亟待解决的问题。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种在球面全景图像上贴图的方法及装置，以实现在球面全景图像上进行无畸变贴图。

为达到上述目的，本发明实施例公开了一种在球面全景图像上贴图的方法，所述方法包括：

建立针对第一球面全景图像的球面坐标系；

将所述第一球面全景图像映射在所述球面坐标系对应的球面上，得到所述第一球面全景图像的球面投影图像；

根据用户针对所述球面投影图像的选择操作，确定待贴图图像在所述球面投影图像中的第一贴图区域；

将所述第一贴图区域对应的图像变换为平面图像；

将所述待贴图图像的形状变换为所述平面图像的形状；

将变换形状后的待贴图图像映射到所述球面坐标系中；

将映射到所述球面坐标系中的待贴图图像旋转到与所述第一贴图区域重合的位置；

将旋转到与所述第一贴图区域重合的位置的待贴图图像变换为第二球面全景图像；

确定所述第一球面全景图像中与所述第一贴图区域对应的第二贴图区域；

将所述第二球面全景图像插值到所述第二贴图区域，完成在第一球面全景图像上贴待贴图图像。

较佳的，所述将所述第一贴图区域对应的图像变换为平面图像，包括：

确定所述第一贴图区域的中心点坐标；

根据所述中心点坐标对所述球面投影图像进行旋转，其中，在以经度和纬度进行坐标表示的情况下，所述中心点坐标在旋转后的球面投影图像中的坐标为(0，0)；

根据公式将旋转后的球面投影图像中，与所述第一贴图区域对应的图像变换为平面图像，其中，

(λ′,φ′)为旋转后的球面投影图像中，与第一贴图区域对应的图像中的点在球面坐标系中的坐标，λ′,φ′分别为旋转后的球面投影图像中，与第一贴图区域对应的图像中点在球面坐标系中的经度和纬度；(u,v)为坐标为(λ′,φ′)的点对应点在平面直角坐标系中的坐标，r为球面投影图像的半径，n为第一球面全景图像的宽。

较佳的，所述将所述待贴图图像的形状变换为所述平面图像的形状，包括：

根据所述平面图像以及所述待贴图图像，确定单应性矩阵；

根据所述单应性矩阵，对所述待贴图图像进行平面透视变换，以将所述待贴图图像的形状变换为所述平面图像的形状。

较佳的，所述将变换形状后的待贴图图像映射到所述球面坐标系中，包括：

根据公式将变换形状后的待贴图图像映射到所述球面坐标系中，其中,

(u,v)为变换形状后的待贴图图像中的点在平面坐标系中的坐标，(λ,φ)分别为坐标(u,v)的点映射在球面坐标系中的坐标；r为球面投影图像的半径，n为第一球面全景图像的宽。

较佳的，所述将旋转到与所述第一贴图区域重合的位置的待贴图图像变换为第二球面全景图像，包括：

根据公式将旋转到与所述第一贴图区域重合的位置的待贴图图像变换为第二球面全景图像，其中，

(λ′,φ′)为旋转到与所述第一贴图区域重合的位置的待贴图图像中的点在球面坐标系中的坐标，λ′,φ′分别为旋转到与所述第一贴图区域重合的位置的待贴图图像中的点的经度和纬度；(x,y)为坐标(λ′,φ′)的点映射在平面坐标系中的坐标，m和n分别为所述第一球面全景图像的高和宽。

为达到上述目的，本发明实施例还提供了一种在球面全景图像上贴图的装置，包括：建立模块、第一映射模块、第一确定模块、第一变换模块、第二变换模块、第二映射模块、旋转模块、第三变换模块、第二确定模块和插值模块，其中，

所述建立模块，用于建立针对第一球面全景图像的球面坐标系；

所述第一映射模块，用于将所述第一球面全景图像映射在所述球面坐标系对应的球面上，得到所述第一球面全景图像的球面投影图像；

所述第一确定模块，用于根据用户针对所述球面投影图像的选择操作，确定待贴图图像在所述球面投影图像中的第一贴图区域；

所述第一变换模块，用于将所述第一贴图区域对应的图像变换为平面图像；

所述第二变换模块，用于将所述待贴图图像的形状变换为所述平面图像的形状；

所述第二映射模块，用于将变换形状后的待贴图图像映射到所述球面坐标系中；

所述旋转模块，用于将映射到所述球面坐标系中的待贴图图像旋转到与所述第一贴图区域重合的位置；

所述第三变换模块，用于将旋转到与所述第一贴图区域重合的位置的待贴图图像变换为第二球面全景图像；

所述第二确定模块，用于确定所述第一球面全景图像中与所述第一贴图区域对应的第二贴图区域；

所述插值模块，用于将所述第二球面全景图像插值到所述第二贴图区域，完成在第一球面全景图像上贴待贴图图像。

较佳的，所述第一变换模块，具体用于：

确定所述第一贴图区域的中心点坐标；

根据所述中心点坐标对所述球面投影图像进行旋转，其中，在以经度和纬度进行坐标表示的情况下，所述中心点坐标在旋转后的球面投影图像中的坐标为(0，0)；

根据公式将旋转后的球面投影图像中，与所述第一贴图区域对应的图像变换为平面图像，其中，

(λ,φ)为旋转后的球面投影图像中，与第一贴图区域对应的图像中的点在球面坐标系中的坐标，λ′,φ′分别为旋转后的球面投影图像中，与第一贴图区域对应的图像中点在球面坐标系中的经度和纬度；(u,v)为坐标为(λ,φ)的点对应点在平面直角坐标系中的坐标，r为球面投影图像的半径，n为第一球面全景图像的宽。

较佳的，所述第二变换模块，具体用于：

根据所述平面图像以及所述待贴图图像，确定单应性矩阵；

根据所述单应性矩阵，对所述待贴图图像进行平面透视变换，以将所述待贴图图像的形状变换为所述平面图像的形状。

较佳的，所述第二映射模块，具体用于：

根据公式将变换形状后的待贴图图像映射到所述球面坐标系中，其中,

(u,v)为变换形状后的待贴图图像中的点在平面坐标系中的坐标，(λ,φ)分别为坐标(u,v)的点映射在球面坐标系中的坐标；r为球面投影图像的半径，n为第一球面全景图像的宽。

较佳的，所述第三变换模块，具体用于：

根据公式将旋转到与所述第一贴图区域重合的位置的待贴图图像变换为第二球面全景图像，其中，

(λ′,φ′)为旋转到与所述第一贴图区域重合的位置的待贴图图像中的点在球面坐标系中的坐标，λ′,φ′分别为旋转到与所述第一贴图区域重合的位置的待贴图图像中的点的经度和纬度；(x,y)为坐标(λ′,φ′)的点映射在平面坐标系中的坐标，m和n分别为所述第一球面全景图像的高和宽。

本发明实施例提供了一种在球面全景图像上贴图的方法，方法包括：建立针对第一球面全景图像的球面坐标系；将所述第一球面全景图像映射在所述球面坐标系对应的球面上，得到所述第一球面全景图像的球面投影图像；根据用户针对所述球面投影图像的选择操作，确定待贴图图像在所述球面投影图像中的第一贴图区域；将所述第一贴图区域对应的图像变换为平面图像；将所述待贴图图像的形状变换为所述平面图像的形状；将变换形状后的待贴图图像映射到所述球面坐标系中；将映射到所述球面坐标系中的待贴图图像旋转到与所述第一贴图区域重合的位置；将旋转到与所述第一贴图区域重合的位置的待贴图图像变换为第二球面全景图像；确定所述第一球面全景图像中与所述第一贴图区域对应的第二贴图区域；将所述第二球面全景图像插值到所述第二贴图区域，完成在第一球面全景图像上贴待贴图图像。

应用本发明实施例，将第一贴图区域对应的图像变换为平面图像，此平面图像为符合单眼透视成像原理的平面图像，因此，根据平面图像变换形状后的待贴图图像也符合单眼透视成像原理，即，将变换形状后的待贴图图像映射到球面坐标系中后，映射后的待贴图不存在图像的畸变，因此，实现了在球面全景图像上进行无畸变贴图。

当然，实施本发明的任一产品或方法必不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

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，下面将对实施例或现有技术描述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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种在球面全景图像上贴图的方法的流程示意图；

图2a为本发明实施例提供的第一球面全景图像的示意图；

图2b为本发明实施例提供的待贴图图像的示意图；

图2c为本发明实施例提供的在球面全景图像上贴待贴图图像的第一种结果示意图；

图2d为本发明实施例提供的在球面全景图像上贴待贴图图像的第二种结果示意图；

图3为本发明实施例提供的一种在球面全景图像上贴图的装置的结构示意图。

具体实施方式

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作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。

为解决现有技术问题，本发明实施例提供了一种在球面全景图像上贴图的方法及装置，下面首先就一种在球面全景图像上贴图的方法进行介绍。

图1为本发明实施例提供的一种在球面全景图像上贴图的方法的流程示意图，可以包括：

S101：建立针对第一球面全景图像的球面坐标系。

具体的，建立针对第一球面全景图像A的球面坐标系M，其中，第一球面全景图像A为水平方向覆盖360度视场，垂直方向覆盖180度视场，长宽比为2:1的图像。

示例性的，图2a为本发明实施例提供的第一球面全景图像的示意图。

通常情况下，球面全景图像也被称为equirectangular图像。

S102：将所述第一球面全景图像映射在所述球面坐标系对应的球面上，得到所述第一球面全景图像的球面投影图像。

具体的，第一球面全景图像A上的坐标与球面坐标系M中的坐标是一一对应的，因此将第一球面全景图像A投影到球面坐标系M中的球面上，就得到了与球面全景图像A对应的球面投影图像B。

具体的，可以根据公式将第一球面全景图像A映射在球面坐标系M中的球面上，其中，

(x,y)为第一球面全景图像A上的点的坐标；(λ,φ)为坐标(x,y)的点投影到球面坐标系M中的坐标，其中，λ,φ分别为球面坐标系M中球面上的点的经度和纬度；r为球面投影图像的半径，n为所述第一球面全景图像的宽。

S103：根据用户针对所述球面投影图像的选择操作，确定待贴图图像在所述球面投影图像中的第一贴图区域。

具体的，假设用户选择的贴图区域为图2a对应的球面投影图像中的一个广告牌，根据广告牌，确定出第一贴图区域。通常情况下，用户会选择想要贴图区域的顶点，用以确定第一贴图区域。

在实际应用中，用户还可以在球面全景投影图像B上选择一个点，然后根据该点确定出第一贴图区域。

S104：将所述第一贴图区域对应的图像变换为平面图像。

具体的，可以确定所述第一贴图区域的中心点坐标；根据所述中心点坐标对所述球面投影图像进行旋转，其中，在以经度和纬度进行坐标表示的情况下，所述中心点坐标在旋转后的球面投影图像中的坐标为(0，0)；根据公式将旋转后的球面投影图像中，与所述第一贴图区域对应的图像变换为平面图像，其中，

(λ′,φ′)为旋转后的球面投影图像中，与第一贴图区域对应的图像中的点在球面坐标系中的坐标，λ′,φ′分别为旋转后的球面投影图像中，与第一贴图区域对应的图像中点在球面坐标系中的经度和纬度；(u,v)为坐标为(λ′,φ′)的点对应点在平面直角坐标系中的坐标，r为球面投影图像的半径，n为第一球面全景图像的宽。

在实际应用中，根据公式确定出第一贴图区域中心点，其中，λ₀,φ₀分别为第一贴图区域中心点在球面坐标系M中的经度和纬度；s为用户选择的点的个数；λ_i,φ_i分别为第一贴图区域中s个选择点中第i个选择点的坐标的经度和纬度。

根据确定出来的中心点坐标(λ₀,φ₀)对球面全景投影图像B进行旋转，其中，在以经度和纬度进行坐标表示的情况下，所述坐标为(λ₀,φ₀)的中心点在旋转后的球面投影图像中的坐标为(0，0)。

根据公式确定出旋转球面全景投影图像B后得到的第一贴图区域中的点在立体直角坐标系中的坐标，其中，

x,y,z为第一贴图区域中的点在立体直角坐标系中的坐标分别在x轴、y轴和z轴的值；(λ₀,φ₀)为第一贴图区域中心点的坐标，λ₀,φ₀分别为第一贴图区域中心点的经度和纬度；λ,φ为第一贴图区域中的点对应的经度和纬度。

根据x,y,z，利用公式(x,y)→(λ′,φ′)＝(arctan(x),arccos(y*cos(arctan(x))))确定出第一贴图区域中的点在在球面坐标系M中的坐标，其中，

(x,y)为利用x轴的值和y轴的值表示的第一贴图区域中的点的坐标，x,y分别为第一贴图区域中的点在x轴和y轴的值；(λ′,φ′)为第一贴图区域中的点在在球面坐标系M中的坐标，λ′,φ′分别为第一贴图区域中的点的经度和纬度。

根据公式将第一贴图区域对应的图像变换为平面图像，其中，

(λ′,φ′)为旋转后的球面投影图像中，与第一贴图区域对应的图像中的点在球面坐标系中的坐标，λ′,φ′分别为旋转后的球面投影图像中，与第一贴图区域对应的图像中点在球面坐标系中的经度和纬度；(u,v)为坐标为(λ′,φ′)的点对应点在平面直角坐标系中的坐标，r为球面投影图像的半径，n为第一球面全景图像的宽。

S105：将所述待贴图图像的形状变换为所述平面图像的形状。

具体的，可以根据所述平面图像以及所述待贴图图像，确定单应性矩阵；根据所述单应性矩阵，对所述待贴图图像进行平面透视变换，以将所述待贴图图像的形状变换为所述平面图像的形状。

示例性的，图2b为本发明实施例提供的待贴图图像的示意图。

在实际应用中，假设确定出来的第一贴图区域为C，S104中根据C得到的平面图像为D。根据平面图像D的顶点与待贴图P的顶点之间的对应关系，确定出单应性矩阵H。再根据H利用公式对待贴图P进行平面透视变换，以把待贴图P变换为平面图像D的形状，得到变换后的待贴图P′。

若在S103中用户在球面全景投影图像B上选择一个点的情况下，平面图像D与待贴图P之间的单应性矩阵H为在根据对待贴图P进行平面透视变换。通常情况下，利用矩阵对待贴图P进行平面透视变换后的图像与待贴图P的形状无变化。

S106：将变换形状后的待贴图图像映射到所述球面坐标系中。

具体的，可以根据公式将变换形状后的待贴图图像映射到所述球面坐标系中，其中,

(u,v)为变换形状后的待贴图图像中的点在平面坐标系中的坐标，(λ,φ)分别为坐标(u,v)的点映射在球面坐标系中的坐标；r为球面投影图像的半径，n为第一球面全景图像的宽。

通常情况下，在指定视角(视角中心点的经度和纬度均为零)，将变换形状后的待贴图图像映射到球面坐标系中。

S107：将映射到所述球面坐标系中的待贴图图像旋转到与所述第一贴图区域重合的位置。

具体的，假设映射到球面坐标系M中的待贴图图像为P″，将待贴图图像P″旋转到与第一贴图区域重合的位置。

在实际应用中，根据公式：

确定出旋转后的待贴图图像P″中的点在立体直角坐标系中的坐标，其中x′,y′,z′为旋转后的待贴图图像P″中的点在立体直角坐标系中对应的x轴、y轴和z轴的值；λ₀,φ₀分别为第一贴图区域中心点的经度和纬度；λ,φ为旋转后的待贴图图像P″中的点对应的经度和纬度。

根据x′,y′,z′，利用公式(x′,y′)→(λ′,φ′)＝(arctan(x′),arccos(y′*cos(arctan(x′))))确定出旋转后的待贴图图像P″中的点在在球面坐标系M中的坐标，其中，

(x′,y′)为利用x轴的值和y轴的值表示的旋转后的待贴图图像P″中的点的坐标，x′,y′分别为旋转后的待贴图图像P″中的点在x轴和y轴的值；(λ′,φ′)为坐标为(x′,y′)的点在在球面坐标系M中的坐标，λ′,φ′分别为旋转后的待贴图图像P″中的点的经度和纬度。

S108：将旋转到与所述第一贴图区域重合的位置的待贴图图像变换为第二球面全景图像。

具体的，可以根据公式将旋转到与所述第一贴图区域重合的位置的待贴图图像变换为第二球面全景图像，其中，

(λ′,φ′)为旋转到与第一贴图区域重合的位置的待贴图图像中的点在球面坐标系中的坐标，λ′,φ′分别为旋转到与所述第一贴图区域重合的位置的待贴图图像中的点的经度和纬度；(x,y)为坐标(λ′,φ′)的点映射在平面坐标系中的坐标，m和n分别为所述第一球面全景图像的高和宽。

在实际应用中，根据S107中得到的旋转到与所述第一贴图区域重合的位置的待贴图图像中的点的坐标(λ′,φ′)，利用公式：

将旋转后的待贴图图像P″变换为第二球面全景图像，其中，

(λ′,φ′)为旋转后的待贴图图像P″中的点在球面坐标系中的坐标，λ′,φ′为旋转后的待贴图图像P″中的点的经度和纬度；(x,y)为坐标为(λ′,φ′)的点在平面直角坐标系中的坐标；m，n分别为第一球面全景图像的长和宽。

S109：确定所述第一球面全景图像中与所述第一贴图区域对应的第二贴图区域。

具体的，在第一球面全景图像A中与第一贴图区域对应的第二贴图区域。

S1010：将所述第二球面全景图像插值到所述第二贴图区域，完成在第一球面全景图像上贴待贴图图像。

具体的，根据S109中确定出来的第二贴图区域，将第二球面全景图像插值到第二贴图区域，完成了在第一全景图像上贴待贴图像。

需要说明的是，将第二球面全景图像插值到第二贴图区域为现有技术，这里不再赘述。

若用户选择的是球面投影图像中的一个点的情况下，示例性的，图2c为本发明实施例提供的在球面全景图像上贴待贴图图像的第一种结果示意图。

若用户选择的是球面投影图像中广告牌的四个点的情况下，示例性的，图2d为本发明实施例提供的在球面全景图像上贴待贴图图像的第二种结果示意图。

应用本发明实施例，将第一贴图区域对应的图像变换为平面图像，此平面图像为符合单眼透视成像原理的平面图像，因此，根据平面图像变换形状后的待贴图图像也符合单眼透视成像原理，即，将变换形状后的待贴图图像映射到球面坐标系中后，映射后的待贴图不存在图像的畸变，因此，实现了在球面全景图像上进行无畸变贴图。

与上述图1所示方法实施例相对应，图3为本发明实施例提供的一种在球面全景图像上贴图的装置的结构示意图，可以包括：建立模块301、第一映射模块302、第一确定模块303、第一变换模块304、第二变换模块305、第二映射模块306、旋转模块307、第三变换模块308、第二确定模块309和插值模块3010，其中，

建立模块301，用于建立针对第一球面全景图像的球面坐标系。

第一映射模块302，用于将所述第一球面全景图像映射在所述球面坐标系对应的球面上，得到所述第一球面全景图像的球面投影图像。

第一确定模块303，用于根据用户针对所述球面投影图像的选择操作，确定待贴图图像在所述球面投影图像中的第一贴图区域。

第一变换模块304，用于将所述第一贴图区域对应的图像变换为平面图像。

具体的，第一变换模块404，具体用于：

确定所述第一贴图区域的中心点坐标；根据所述中心点坐标对所述球面投影图像进行旋转，其中，在以经度和纬度进行坐标表示的情况下，所述中心点坐标在旋转后的球面投影图像中的坐标为(0，0)；

根据公式将旋转后的球面投影图像中，与所述第一贴图区域对应的图像变换为平面图像，其中，

(λ′,φ′)为旋转后的球面投影图像中，与第一贴图区域对应的图像中的点在球面坐标系中的坐标，λ′,φ′分别为旋转后的球面投影图像中，与第一贴图区域对应的图像中点在球面坐标系中的经度和纬度；(u,v)为坐标为(λ′,φ′)的点对应点在平面直角坐标系中的坐标，r为球面投影图像的半径，n为第一球面全景图像的宽。

第二变换模块305，用于将所述待贴图图像的形状变换为所述平面图像的形状。

具体的，第二变换模块305，具体用于：

根据所述平面图像以及所述待贴图图像，确定单应性矩阵；

根据所述单应性矩阵，对所述待贴图图像进行平面透视变换，以将所述待贴图图像的形状变换为所述平面图像的形状。

第二映射模块306，用于将变换形状后的待贴图图像映射到所述球面坐标系中。

具体的，第二映射模块306，具体用于：

根据公式将变换形状后的待贴图图像映射到所述球面坐标系中，其中,

(u,v)为变换形状后的待贴图图像中的点在平面坐标系中的坐标，(λ,φ)分别为坐标(u,v)的点映射在球面坐标系中的坐标；r为球面投影图像的半径，n为第一球面全景图像的宽。

旋转模块307，用于将映射到所述球面坐标系中的待贴图图像旋转到与所述第一贴图区域重合的位置。

第三变换模块308，用于用于将旋转到与所述第一贴图区域重合的位置的待贴图图像变换为第二球面全景图像。

具体的，第三变换模块308，具体用于：

根据公式将旋转到与所述第一贴图区域重合的位置的待贴图图像变换为第二球面全景图像，其中，

(λ′,φ′)为旋转到与所述第一贴图区域重合的位置的待贴图图像中的点在球面坐标系中的坐标，λ′,φ′分别为旋转到与所述第一贴图区域重合的位置的待贴图图像中的点的经度和纬度；(x,y)为坐标(λ′,φ′)的点映射在平面坐标系中的坐标，m和n分别为所述第一球面全景图像的高和宽。

第二确定模块309，确定所述第一球面全景图像中与所述第一贴图区域对应的第二贴图区域。

插值模块3010，用于将所述第二球面全景图像插值到所述第二贴图区域，完成在第一球面全景图像上贴待贴图图像。

应用本发明实施例，将第一贴图区域对应的图像变换为平面图像，此平面图像为符合单眼透视成像原理的平面图像，因此，根据平面图像变换形状后的待贴图图像也符合单眼透视成像原理，即，将变换形状后的待贴图图像映射到球面坐标系中后，映射后的待贴图不存在图像的畸变，因此，实现了在球面全景图像上进行无畸变贴图。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本说明书中的各个实施例均采用相关的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于装置实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

本领域普通技术人员可以理解实现上述方法实施方式中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可以存储于计算机可读取存储介质中，这里所称得的存储介质，如：ROM/RAM、磁碟、光盘等。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种在球面全景图像上贴图的方法，其特征在于，所述方法包括：

建立针对第一球面全景图像的球面坐标系；

将所述第一球面全景图像映射在所述球面坐标系对应的球面上，得到所述第一球面全景图像的球面投影图像；

根据用户针对所述球面投影图像的选择操作，确定待贴图图像在所述球面投影图像中的第一贴图区域；

将所述第一贴图区域对应的图像变换为平面图像；

将所述待贴图图像的形状变换为所述平面图像的形状；

将变换形状后的待贴图图像映射到所述球面坐标系中；

将映射到所述球面坐标系中的待贴图图像旋转到与所述第一贴图区域重合的位置；

将旋转到与所述第一贴图区域重合的位置的待贴图图像变换为第二球面全景图像；

确定所述第一球面全景图像中与所述第一贴图区域对应的第二贴图区域；

将所述第二球面全景图像插值到所述第二贴图区域，完成在第一球面全景图像上贴待贴图图像。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述第一贴图区域对应的图像变换为平面图像，包括：

确定所述第一贴图区域的中心点坐标；

根据所述中心点坐标对所述球面投影图像进行旋转，其中，在以经度和纬度进行坐标表示的情况下，所述中心点坐标在旋转后的球面投影图像中的坐标为(0，0)；

根据公式将旋转后的球面投影图像中，与所述第一贴图区域对应的图像变换为平面图像，其中，

(λ′,φ′)为旋转后的球面投影图像中，与第一贴图区域对应的图像中的点在球面坐标系中的坐标，λ′,φ′分别为旋转后的球面投影图像中，与第一贴图区域对应的图像中点在球面坐标系中的经度和纬度；(u,v)为坐标为(λ′,φ′)的点对应在平面直角坐标系中的坐标，r为球面投影图像的半径，n为第一球面全景图像的宽。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述待贴图图像的形状变换为所述平面图像的形状，包括：

根据所述平面图像以及所述待贴图图像，确定单应性矩阵；

根据所述单应性矩阵，对所述待贴图图像进行平面透视变换，以将所述待贴图图像的形状变换为所述平面图像的形状。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将变换形状后的待贴图图像映射到所述球面坐标系中，包括：

根据公式将变换形状后的待贴图图像映射到所述球面坐标系中，其中,

(u,v)为变换形状后的待贴图图像中的点在平面坐标系中的坐标，(λ,φ)分别为坐标(u,v)的点映射在球面坐标系中的坐标；r为球面投影图像的半径，n为第一球面全景图像的宽。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将旋转到与所述第一贴图区域重合的位置的待贴图图像变换为第二球面全景图像，包括：

根据公式将旋转到与所述第一贴图区域重合的位置的待贴图图像变换为第二球面全景图像，其中，

(λ′,φ′)为旋转到与所述第一贴图区域重合的位置的待贴图图像中的点在球面坐标系中的坐标，λ′,φ′分别为旋转到与所述第一贴图区域重合的位置的待贴图图像中的点的经度和纬度；(x,y)为坐标(λ′,φ′)的点映射在平面坐标系中的坐标，m和n分别为所述第一球面全景图像的高和宽。

6.一种在球面全景图像上贴图的装置，其特征在于，所述装置包括：建立模块、第一映射模块、第一确定模块、第一变换模块、第二变换模块、第二映射模块、旋转模块、第三变换模块、第二确定模块和插值模块，其中，

所述建立模块，用于建立针对第一球面全景图像的球面坐标系；

所述第一映射模块，用于将所述第一球面全景图像映射在所述球面坐标系对应的球面上，得到所述第一球面全景图像的球面投影图像；

所述第一确定模块，用于根据用户针对所述球面投影图像的选择操作，确定待贴图图像在所述球面投影图像中的第一贴图区域；

所述第一变换模块，用于将所述第一贴图区域对应的图像变换为平面图像；

所述第二变换模块，用于将所述待贴图图像的形状变换为所述平面图像的形状；

所述第二映射模块，用于将变换形状后的待贴图图像映射到所述球面坐标系中；

所述旋转模块，用于将映射到所述球面坐标系中的待贴图图像旋转到与所述第一贴图区域重合的位置；

所述第三变换模块，用于将旋转到与所述第一贴图区域重合的位置的待贴图图像变换为第二球面全景图像；

所述第二确定模块，用于确定所述第一球面全景图像中与所述第一贴图区域对应的第二贴图区域；

所述插值模块，用于将所述第二球面全景图像插值到所述第二贴图区域，完成在第一球面全景图像上贴待贴图图像。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述第一变换模块，具体用于：

确定所述第一贴图区域的中心点坐标；

根据所述中心点坐标对所述球面投影图像进行旋转，其中，在以经度和纬度进行坐标表示的情况下，所述中心点坐标在旋转后的球面投影图像中的坐标为(0，0)；

根据公式将旋转后的球面投影图像中，与所述第一贴图区域对应的图像变换为平面图像，其中，

(λ′,φ′)为旋转后的球面投影图像中，与第一贴图区域对应的图像中的点在球面坐标系中的坐标，λ′,φ′分别为旋转后的球面投影图像中，与第一贴图区域对应的图像中点在球面坐标系中的经度和纬度；(u,v)为坐标为(λ′,φ′)的点对应点在平面直角坐标系中的坐标，r为球面投影图像的半径，n为第一球面全景图像的宽。

8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述第二变换模块，具体用于：

根据所述平面图像以及所述待贴图图像，确定单应性矩阵；

根据所述单应性矩阵，对所述待贴图图像进行平面透视变换，以将所述待贴图图像的形状变换为所述平面图像的形状。

9.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述第二映射模块，具体用于：

根据公式将变换形状后的待贴图图像映射到所述球面坐标系中，其中,

(u,v)为变换形状后的待贴图图像中的点在平面坐标系中的坐标，(λ,φ)分别为坐标(u,v)的点映射在球面坐标系中的坐标；r为球面投影图像的半径，n为第一球面全景图像的宽。

10.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述第三变换模块，具体用于：

根据公式将旋转到与所述第一贴图区域重合的位置的待贴图图像变换为第二球面全景图像，其中，

(λ′,φ′)为旋转到与所述第一贴图区域重合的位置的待贴图图像中的点在球面坐标系中的坐标，λ′,φ′分别为旋转到与所述第一贴图区域重合的位置的待贴图图像中的点的经度和纬度；(x,y)为坐标(λ′,φ′)的点映射在平面坐标系中的坐标，m和n分别为所述第一球面全景图像的高和宽。