CN107360374A - 一种双鱼眼镜头全景摄像中图像快速处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及图像处理方法领域，尤其涉及一种双鱼眼镜头全景摄像中图像快速处理方法，所述的方法为：步骤1：通过两个鱼眼镜头获取前后两个方向的图像并传递到传感器上，所述的传感器上呈现两个视野角度大于等于220°的圆形的图像；步骤2：将传感器上的圆形的图像进行处理得到视野角度大于等于220°的两个长条的图像；步骤3：取两个长条的图像的180°以上视野角度范围内的图像进行匹配，使两个长条的图像在180°以上的视角范围内重叠并拼接；步骤4：裁剪掉重叠的两个长条的图像的180°以上视野角度的图像，得到连续的全景图像。本方法的优势在于，拼接速度块、拼接精度高，可以快速实现360°视野范围内的图像展现和任意方式的缩放。
Description
技术领域
本发明涉及图像处理方法领域，尤其涉及一种双鱼眼镜头全景摄像中图像快速处理方法。
背景技术
CN201521074630.X公开了全景摄像头，它包括底座、主控芯片、WIFI模块、有线接口、360°旋转盘、180°旋转杆、摄像头、球罩和报警器，底座上通过360°旋转盘，360°旋转盘外部设置有球罩，360°旋转盘上设置有旋转杆，旋转杆端部设置有摄像头，底座内还设置有主控芯片，主控芯片与WIFI模块及摄像头相连，底座后侧还设置有有线接口、电源接口、音响接口、麦克风接口和SD卡插口。该摄像头采用的是机械云台，其无法适应任何时刻的全方位摄像的要求。
CN201520618862.0公开了一种外置全景摄像附件及全景摄像装置，其中外置全景摄像附件包括至少两个鱼眼镜头、机身和第一数据/电源接口；各所述鱼眼镜头的中心线位于同一平面内且均匀分布于所述机身上，各所述鱼眼镜头的拍摄角度之和大于360度；所述第一数据/电源接口位于所述机身上，用于连接通用设备。该装置的优点在于能够以虚拟云台的方式进行摄像，但是其缺点也是不容忽视的，两个鱼眼镜头进行画面贴合和剪接时，其精度差。
传统的全景摄像装置鱼眼镜头视场角度较小、安装精度低、采用两个内反射的光反射元器件，光学传感器收集到的画面变形大，在对光学传感器所收集的图像的进行处理时，由于画面精度的问题，其处理难度大。
发明内容
本发明的目的是提供一种双鱼眼镜头全景摄像中图像快速处理方法。
本发明的具体方案如下：一种双鱼眼镜头全景摄像中图像快速处理方法，所述的方法涉及含有双鱼眼镜头的全景摄像装置，所述的全景摄像装置包括传感器、光反射元件、两个鱼眼镜头，所述的传感器与图像信号处理器连接，所述的鱼眼镜头的视场角度大于等于220°，所述的光反射元件上设有两个分别与鱼眼镜头配合的外反射面，所述的鱼眼镜头和对应的外反射面的夹角为45°，所述的传感器和外反射面的夹角为45°；所述的两个鱼眼镜头的轴心偏差小于2丝；
所述的方法为：
步骤1：通过两个鱼眼镜头获取前后两个方向的图像并传递到传感器上，所述的传感器上呈现两个视野角度大于等于220°的圆形的图像；
步骤2：将传感器上的圆形的图像进行处理得到视野角度大于等于220°的两个长条的图像；
步骤3：取两个长条的图像的180°以上视野角度范围内的图像进行匹配，使两个长条的图像在180°以上的视角范围内重叠并拼接；
步骤4：裁剪掉重叠的两个长条的图像的180°以上视野角度的图像，得到连续的全景图像。
在上述的双鱼眼镜头全景摄像中图像快速处理方法中，所述的步骤2中，将圆形的图像处理得到长条的图像的方法为:一圆形图像的圆心为中心展开，使同一视野角度的图像在长条的图像上呈竖直的直线布置；
所述的长条的图像的两端有凹进的变形部分。
在上述的双鱼眼镜头全景摄像中图像快速处理方法中，所述的步骤3中，图像匹配的方法为通过sift算法在两个180°以上视野角度范围内寻找多个相同的特征点进行定位匹配。
在上述的双鱼眼镜头全景摄像中图像快速处理方法中，还包括筒体，所述的鱼眼镜头固定在筒体两端，所述的传感器设置在两个鱼眼镜头之间，所述的传感器设置在传感器的正下方。
在上述的双鱼眼镜头全景摄像中图像快速处理方法中，所述的鱼眼镜头的畸变参数为线性畸变。
在上述的双鱼眼镜头全景摄像中图像快速处理方法中，所述的鱼眼镜头至传感器的焦距大于8mm。
在上述的双鱼眼镜头全景摄像中图像快速处理方法中，所述的所述的筒体和光反射元件通过一体成型铸造得到。
本发明与现有技术相比，其有益效果在于：
本发明的方法通过对设备的改进以及方法的进一步优选提高图像处理速度。
本发明通过特定的鱼眼镜头的选择、特定的光反射元件的选择，以及特定的鱼眼镜头的安装精度的选择可以提高画面真实性、提高画面拼接精度。
在拼接过程中，首先将图像转换为长条的图像，并且通过大角度的视角来进行拼接，避免了角度过小带来的拼接过程不准确的问题。同时避免了图像的边缘变形。
在此过程中，通过精确度高的鱼眼镜头的布置是实现快速成像的关键，同时，结合具有两个外反射面的光反射元件提高图像反射过程中的准确性，使传感器上的图像处于相对应的位置，无需在图像处理过程前，调整两个圆形图像的圆心重叠性。
附图说明
图1为本发明的实施例1的流程方框图；
图2为本发明的实施例1的结构示意图；
图3为本发明的实施例1的成像原理图。
具体实施方式
下面结合实施例，对本发明作进一步的描述，但不构成对本发明的任何限制，任何在本发明权利要求范围所做的有限次的修改，仍在本发明的权利要求范围内。
实施例1
如图1-3所示，一种摄像装置，包括筒体1、传感器2、光反射元件3、两个鱼眼镜头4，所述的传感器2与图像信号处理器连接，所述的鱼眼镜头4的视场角度等于220°，所述的光反射元件3上设有两个分别与鱼眼镜头4配合的外反射面5，所述的鱼眼镜头4和对应的外反射面5的夹角为45°，所述的传感器2和外反射面5的夹角为45°；所述的两个鱼眼镜头4的轴心偏差小于2丝；鱼眼镜头4的畸变参数为线性畸变；所述的鱼眼镜头4固定在筒体1两端，所述的传感器2设置在两个鱼眼镜头4之间，所述的传感器2设置在传感器2的正下方。
如图1和图3，其处理步骤为：
步骤1：通过两个鱼眼镜头4获取前后两个方向的图像并传递到传感器2上，所述的传感器2上呈现两个视野角度大于等于220°的圆形的图像；
具体来说，视场角度等于220°鱼眼镜头4收集220°广角图像，然后将广角图像传递到同一个光反射元件3的两个外反射面5上，经过反射，图像到达用于接收光学信号的传感器2上，传感器2上会显示两个圆形的画面
步骤2：将传感器2上的圆形的图像进行处理得到视野角度大于等于220°的两个长条的图像；图像信号处理器得到传感器2上的信号，并将两个圆形的画面映射展开成为条形的图像，图像中间为视场角度为0-180°的视场，两侧为180°-220°的视场。
步骤3：取两个长条的图像的180°以上视野角度范围内的图像进行匹配，使两个长条的图像在180°以上的视角范围内重叠并拼接；
从理论上讲是重叠的，通过sift算法进行特征点的匹配，两个条形的图像的180°-220°的视场经过匹配和就得到经过校对的全景图像。
该理论在本实施例的方法和设备中是可以实现的，但是在现有的其他设备中是不可能实现的，其原因在于，传统设备无法对图像的成像精度进行控制，要么视野角度过小，要么镜头对准精度过低，要么通过两个单独的光反射元件3进行图像反射，只要上述任一条件无法达到，就无法实现快速调整得到的经过匹配的视场。
步骤4：裁剪掉重叠的两个长条的图像的180°以上视野角度的图像，得到连续的全景图像。180°-220°的视场在匹配后剪辑去除即可，通过这种操作，还可以避免边缘图像的变形，提高了图像的真实性
为了进一步提高图像剪接过程中的准确性，所述的鱼眼镜头4的畸变参数为线性畸变。在本发明中鱼眼镜头4采用线性畸变是非常重要的，鱼眼镜头4采用线性畸变可以有利于在剪辑过程中剪辑的准确性，提高图像拼接的速度。
在本实施例中，所述的鱼眼镜头4至传感器2的焦距大于8mm。
为了进一步提高光反射元件3的安装准确性，所述的所述的筒体1和光反射元件3优选通过一体成型铸造得到。比如将光反射元件3也采用塑胶等材质铸造，其和筒体1通过挤出或者其他塑料用品加工的可选的方式进行加工，并在光反射元件3的外反射面5涂覆反射涂层或者反射薄膜即可实现一次铸造成型的目的，一体成型铸造的方式的优点在于，光反射元件3和筒体1的相对位置固定，光反射元件3的安装位置准确，有利于传感器2对于光的接受和对图像的剪接。
本实施例通过特定的鱼眼镜头的选择、特定的光反射元件的选择，以及特定的鱼眼镜头的安装精度的选择可以提高画面真实性、提高画面拼接精度。
以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。
Claims (7)
1.一种双鱼眼镜头全景摄像中图像快速处理方法，所述的方法涉及含有双鱼眼镜头的全景摄像装置，所述的全景摄像装置包括传感器、光反射元件、两个鱼眼镜头，所述的传感器与图像信号处理器连接，其特征在于，所述的鱼眼镜头的视场角度大于等于220°，所述的光反射元件上设有两个分别与鱼眼镜头配合的外反射面，所述的鱼眼镜头和对应的外反射面的夹角为45°，所述的传感器和外反射面的夹角为45°；所述的两个鱼眼镜头的轴心偏差小于2丝；
所述的方法为：
步骤1：通过两个鱼眼镜头获取前后两个方向的图像并传递到传感器上，所述的传感器上呈现两个视野角度大于等于220°的圆形的图像；
步骤2：将传感器上的圆形的图像进行处理得到视野角度大于等于220°的两个长条的图像；
步骤3：取两个长条的图像的180°以上视野角度范围内的图像进行匹配，使两个长条的图像在180°以上的视角范围内重叠并拼接；
步骤4：裁剪掉重叠的两个长条的图像的180°以上视野角度的图像，得到连续的全景图像。
2.根据权利要求1所述的双鱼眼镜头全景摄像中图像快速处理方法，其特征在于，所述的步骤2中，将圆形的图像处理得到长条的图像的方法为:一圆形图像的圆心为中心展开，使同一视野角度的图像在长条的图像上呈竖直的直线布置；
所述的长条的图像的两端有凹进的变形部分。
3.根据权利要求1所述的双鱼眼镜头全景摄像中图像快速处理方法，其特征在于，所述的步骤3中，图像匹配的方法为通过sift算法在两个180°以上视野角度范围内寻找多个相同的特征点进行定位匹配。
4.根据权利要求1所述的双鱼眼镜头全景摄像中图像快速处理方法，其特征在于，还包括筒体，所述的鱼眼镜头固定在筒体两端，所述的传感器设置在两个鱼眼镜头之间，所述的传感器设置在传感器的正下方。
5.根据权利要求1或2所述的双鱼眼镜头全景摄像中图像快速处理方法，其特征在于，所述的鱼眼镜头的畸变参数为线性畸变。
6.根据权利要求3所述的双鱼眼镜头全景摄像中图像快速处理方法，其特征在于，所述的鱼眼镜头至传感器的焦距大于8mm。
7.根据权利要求2所述的双鱼眼镜头全景摄像中图像快速处理方法，其特征在于，所述的所述的筒体和光反射元件通过一体成型铸造得到。
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