CN107526245A - 基于单摄像头的360度全景影像生成方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及图像处理技术领域，具体而言，涉及一种基于单摄像头的360度全景影像生成方法。该方法包括以下步骤：水平校验，控制器通过水平检测模块检测转盘是否水平，若是，则执行后面步骤，若否，则重复水平校验步骤；转动拍摄，控制器控制电机转动，电机带动转盘转动，进而带动手机转动，同时控制器通过控制电磁铁使触摸笔点击手机的拍摄按钮启动手机的全景拍摄，控制器在拍摄完成后控制电机关闭；图像生成，手机拍摄完毕后自动对图片进行拼接修正，形成最终的全景照片。本发明提供的基于单摄像头的360度全景影像生成方法，能够解决用户使用手机拍摄全景照片时由于手部抖动而影响拍摄质量的问题。

Description

基于单摄像头的360度全景影像生成方法

技术领域

本发明涉及图像处理技术领域，具体而言，涉及一种基于单摄像头的360度全景影像生成方法。

背景技术

全景摄影起源于上世纪末，十几年来发展迅速，随着摄影器材的普及，全景摄影也不再神秘。全景摄影根据表现效果的不同，分为柱形全景、球形全景、对象全景。根据投影的不同，又分为球面投影、立方体投影、圆形投影、小行星投影。根据捕获的不同，又分为整体一次捕获、单行多列分区捕获、矩阵分区捕获、镜球间捕获等等。

随着手机拍照类应用不断发展，手机全景拍摄功能已经成为标配，使用手机全景拍摄功能时，用户需要手持相机进行转动或移动，相机软件自动将转动或移动过程中的图像记录下来并进行拼接，十分方便。然而，用手机拍摄全景照片对操作者要求比较高，用户在使用全景拍摄功能时经常会拍出一些诡异的“畸形”照片，这主要是因为手机全景拍摄时，用户的转动或移动的过程中，手部难免会有少许抖动，双手难以保持稳定，从而影响拍摄质量。

发明内容

本发明意在提供一种基于单摄像头的360度全景影像生成方法，能够解决用户使用手机拍摄全景照片时由于手部抖动而影响拍摄质量的问题。

为了解决上述技术问题，本专利提供如下基础技术方案：

基于单摄像头的360度全景影像生成方法，该方法通过以下装置实现，该装置包括底座和转盘，所述底座设有竖直的转轴，转盘通过转轴与底座转动连接，底盘内设有电源、电机和控制器，电机输出轴与转盘外侧壁动力连接，电机能够带动转盘绕转轴转动；

所述转盘内部设有水平检测模块，所述转盘顶部设有用来容纳和固定手机的凹槽，所述凹槽侧面上还设有电磁铁和用于操控手机的触摸笔，所述控制器与电机、水平检测模块以及电磁铁均信号连接，所述电磁铁能够在控制器控制下使触摸笔点击手机屏幕；

该方法包括以下步骤：

水平校验，控制器通过水平检测模块检测转盘是否水平，若是，则执行后面步骤，若否，则重复水平校验步骤；

转动拍摄，控制器控制电机转动，电机带动转盘转动，进而带动手机转动，同时控制器通过控制电磁铁使触摸笔点击手机的拍摄按钮启动手机的全景拍摄，控制器在拍摄完成后控制电机关闭；

图像生成，手机拍摄完毕后自动对图片进行拼接修正，形成最终的全景照片。

本发明的工作原理及有益效果为：

本发明的技术方案中，在转动拍摄前，首先通过水平校验步骤对转盘是否水平做出检测，如果检测出不水平则不进行拍摄，保证了拍摄时，转盘处于水平状态，通过电机控制转盘转动可以避免在拍摄过程中出现抖动或不稳定的情况，从而保证了拍摄质量。

进一步，水平检测模块包括设置在转盘内部的密封的空腔，所述空腔内装有导电液体，所述空腔的侧壁上设有与电源正极连接的第一导电触点，所述转轴一端穿入空腔内，位于空腔内的转轴上设有杆体，杆体的顶端设有第二导电触点，第一导电触点和第二导电触点在转盘处于水平状态时均与导电液体上表面接触，第二导电触点与控制器信号连接；

水平校验包括以下步骤：

步骤一：控制器通过第二导电触点是否带有正电检测转盘是否水平，若是，执行下一步，若否执行步骤一；

步骤二：控制器控制电机转动；

步骤三：控制器持续监测第二导电触点是否带有正电，并记录第二导电触点带正电的持续时间；

步骤四：控制器判断持续时间是否大于五秒，若是，则判定转盘处于水平状态，执行下一步骤，若否，则执行步骤一。

转盘处于水平状态下时，第一导电触点和第二导电触点通过导电液体导通，第二导电触点电压为正；第一导电触点设置在空腔侧壁上，其会随转盘旋转，如果转盘处于倾斜状态，第一导电触点在旋转过程中势必会有与导电液体的上表面分离的时间段，此时第二导电触点与第一导电触点之间将不再连通，因而控制器可以检测到第二导电触点上没有电压，要持续超过五秒钟才判定转盘处于水平状态，可以确保第一导电触点旋转一周，可以保证转盘处于稳定水平状态。手机放置在转盘的凹槽中，导电液体在转盘内部，还可以对手机起一个吸热作用，帮助手机散热。

进一步，转动拍摄包括以下步骤：

步骤一：控制器控制电机转动；

步骤二：控制器检测第二导电触点电压值大小，当检测到第二导电触点电压值达到最大电压值时，控制器控制电磁铁导通使触摸笔点击手机的拍摄按钮启动手机的全景拍摄；

步骤三：控制器检测第二导电触点电压值大小，当检测到第二导电触点电压值再次达到最大电压值时，控制器控制电机关闭。

转盘绕转轴转动，转轴本身以及转轴上设置的杆体和第二导电触点不随转盘转动，第一导电触点设置在空腔侧壁上，随着转盘转动，因此，第一导电触点和第二导电触点之间的距离会发生周期性变化，因而第一导电触点和第二导电触点之间的电阻值会发生周期性变化，进而使第二导电触点上的电压值发生周期性的变化，且第一导电触点和第二导电触点之间的距离在旋转一周的过程中只存在一次距离最近或最远的情况，所以第二导电触点上的电压值在转盘旋转一周的过程中只存在一次电压最大或最小的情况，因而第二导电触点上的电压值连续的两次最大值之间的过程为转盘旋转一个360度的过程，在转动拍摄步骤中，取连续的两次第二导电触点电压最大的时刻分别作为拍摄开始和拍摄结束的时间，可以保证转盘旋转一周后自动停下。

进一步，所述控制器还信号连接有蜂鸣器，所述转动拍摄的步骤三中控制器在关闭电机后还会控制蜂鸣器发出声音。

通过蜂鸣器发出声音，提醒用户拍摄步骤已完成。

进一步，所述控制器与电机之间连接有转速调节模块，所述水平校验步骤之前还设有转速调节步骤。

用户通过转速调节步骤手动调节电机转速到合适的值，使转动速度更适合自己的手机，改善拍摄质量或拍摄速度。

进一步，转动拍摄步骤中所使用的电机为步进电机。

步进电机控制更加精准稳定。

附图说明

图1为本发明基于单摄像头的360度全景影像生成方法实施例中所使用的装置的结构示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

附图标记说明：底盘1、转盘2、电机3、导电液体4、第一导电触点5、第二导电触点6、转轴7、杆体8、触摸笔9、手机10、凹槽11、轴承12、轴密封垫片13、齿条14、齿轮15。

本实施例基于单摄像头的360度全景影像生成方法通过以下装置实现，该装置结构图如1所示，包括底座和转盘2，底座焊接有竖直的转轴7，转盘2通过转轴7与底座转动连接，底盘1内设有电源、电机3和控制器，电机3输出轴上设有齿轮15，转盘2外侧壁上设有与齿轮15啮合的周向的齿条14，电机3能够带动转盘2绕转轴7转动；

转盘2内部设有密封的空腔，空腔内装有导电液体4，空腔的侧壁上设有与电源正极连接的第一导电触点5，转轴7一端穿入空腔内，转轴7和空腔接触位置套装有轴承12，转轴7上还套装有防止导电液体4泄漏的轴密封垫片13，位于空腔内的转轴7上设有杆体8，杆体8上设有第二导电触点6，第一导电触点5和第二导电触点6在转盘2处于水平状态时均与导电液体4上表面接触，第二导电触点6与控制器信号连接；

转盘2顶部设有用来容纳和固定手机10的凹槽11，该凹槽11伸入导电液体4中，所述凹槽11侧面上还设有电磁铁和用于操控手机10的触摸笔9，所述触摸笔9包括笔壳和笔芯，所述控制器与第二导电触点6以及电磁铁均信号连接，电磁铁能够在控制器控制下使笔芯从笔壳内弹出或收回，进而控制触摸笔9点击手机10屏幕，控制器与电机3之间连接通过转速调节模块信号连接，所述电机3为步进电机3，所述转速调节模块为变频控制器，其能够通过向步进电机3输入脉冲控制步进电机3转动，其能够通过改变脉冲的频率调整步进电机3的转速，控制器用于控制变频控制器的开启和关闭，转速调节模块为控制器上还信号连接有蜂鸣器。

本实施例基于单摄像头的360度全景影像生成方法包括以下步骤：

转速调节，用户通过转速调节模块调节变频控制器的脉冲输出频率；

水平校验，控制器通过水平检测模块检测转盘2是否水平，若是，则执行后面步骤，若否，则重复水平校验步骤；

转动拍摄，控制器控制电机3转动，电机3带动转盘2转动，进而带动手机10转动，同时控制器通过控制电磁铁使触摸笔9点击手机10的拍摄按钮启动手机10的全景拍摄，控制器在拍摄完成后控制电机3关闭；

图像生成，手机10拍摄完毕后自动对图片进行拼接修正，形成最终的全景照片。

具体的，水平校验包括以下步骤：

步骤一：控制器通过第二导电触点6是否带有正电检测转盘2是否水平，若是，执行下一步，若否执行步骤一；

步骤二：控制器控制电机3转动，电机3带动转盘2转动；

步骤三：控制器持续监测第二导电触点6是否带有正电，并记录第二导电触点6带正电的持续时间；

步骤四：控制器判断持续时间是否大于五秒，若是，则判定转盘2处于水平状态，执行下一步骤，若否，则执行步骤一。

转动拍摄包括以下步骤：

步骤一：控制器控制电机3转动；

步骤二：控制器检测第二导电触点6电压值大小，当检测到第二导电触点6电压值达到最大电压值时，控制器控制电磁铁导通使触摸笔9点击手机10的拍摄按钮启动手机10的全景拍摄；

步骤三：控制器检测第二导电触点6电压值大小，当检测到第二导电触点6电压值再次达到最大电压值时，控制器控制电机3关闭然后控制蜂鸣器发出声音。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述，所属领域普通技术人员知晓申请日或者优先权日之前发明所属技术领域所有的普通技术知识，能够获知该领域中所有的现有技术，并且具有应用该日期之前常规实验手段的能力，所属领域普通技术人员可以在本申请给出的启示下，结合自身能力完善并实施本方案，一些典型的公知结构或者公知方法不应当成为所属领域普通技术人员实施本申请的障碍。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，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (6)

1.基于单摄像头的360度全景影像生成方法，其特征在于：该方法通过以下装置实现，该装置包括底座和转盘，底座设有竖直的转轴，转盘通过转轴与底座转动连接，底盘内设有电源、电机和控制器，电机输出轴与转盘外侧壁动力连接，电机能够带动转盘绕转轴转动；

所述转盘内部设有水平检测模块，所述转盘顶部设有用来容纳和固定手机的凹槽，所述凹槽侧面上还设有电磁铁和用于操控手机的触摸笔，所述控制器与电机、水平检测模块以及电磁铁均信号连接，所述电磁铁能够在控制器控制下使触摸笔点击手机屏幕；

该方法包括以下步骤：

水平校验，控制器通过水平检测模块检测转盘是否水平，若是，则执行后面步骤，若否，则重复水平校验步骤；

转动拍摄，控制器控制电机转动，电机带动转盘转动，进而带动手机转动，同时控制器通过控制电磁铁使触摸笔点击手机的拍摄按钮启动手机的全景拍摄，控制器在拍摄完成后控制电机关闭；

图像生成，手机拍摄完毕后自动对图片进行拼接修正，形成最终的全景照片。

2.如权利要求1所述的基于单摄像头的360度全景影像生成方法，其特征在于：水平检测模块包括设置在转盘内部的密封的空腔，所述空腔内装有导电液体，所述空腔的侧壁上设有与电源正极连接的第一导电触点，所述转轴一端穿入空腔内，位于空腔内的转轴上设有杆体，杆体的顶端设有第二导电触点，第一导电触点和第二导电触点在转盘处于水平状态时均与导电液体上表面接触，第二导电触点与控制器信号连接；

水平校验包括以下步骤：

步骤一：控制器通过第二导电触点是否带有正电检测转盘是否水平，若是，执行下一步，若否执行步骤一；

步骤二：控制器控制电机转动；

步骤三：控制器持续监测第二导电触点是否带有正电，并记录第二导电触点带正电的持续时间；

步骤四：控制器判断持续时间是否大于五秒，若是，则判定转盘处于水平状态，执行下一步骤，若否，则执行步骤一。

3.如权利要求1所述的基于单摄像头的360度全景影像生成方法，其特征在于：转动拍摄包括以下步骤：

步骤一：控制器控制电机转动；

步骤二：控制器检测第二导电触点电压值大小，当检测到第二导电触点电压值达到最大电压值时，控制器控制电磁铁使触摸笔点击手机的拍摄按钮启动手机的全景拍摄；

步骤三：控制器检测第二导电触点电压值大小，当检测到第二导电触点电压值再次达到最大电压值时，控制器控制电机关闭。

4.如权利要求3所述的基于单摄像头的360度全景影像生成方法，其特征在于：所述控制器还信号连接有蜂鸣器，所述转动拍摄的步骤三中控制器在关闭电机后还会控制蜂鸣器发出声音。

5.如权利要求1所述的基于单摄像头的360度全景影像生成方法，其特征在于：所述控制器与电机之间连接有转速调节模块，所述水平校验步骤和转动拍摄步骤之间还包括转速调节步骤。

6.如权利要求1至5任一项所述的基于单摄像头的360度全景影像生成方法，其特征在于：转动拍摄步骤中所使用的电机为步进电机。