CN108765493A - 一种全景模组拼接错位的校准装置及校准方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种全景模组拼接错位的校准装置及校准方法。该校准装置包括：一标定机构，用于为全景模组提供校准拍摄用的标定图案，包括一环墙结构，所述环墙结构的内壁上设置有至少一标定图案；一校准机构，用于电性连接全景模组，以获取全景模组中的第一鱼眼摄像头和第二鱼眼摄像头在所述环墙结构内分别采集的第一图像和第二图像，并依据第一图像和第二图像中的标定图案计算出第一鱼眼摄像头和第二鱼眼摄像头之间的水平偏位数据，最后将计算出的水平偏位数据写入到全景模组中。该拼接错位校准装置能够在全景模组出厂前对其两颗鱼眼摄像头之间的水平偏位进行检测校准，不仅保证全景模组在使用时全景图像过渡自然，而且提高了平台端的处理速度。

Description

一种全景模组拼接错位的校准装置及校准方法

技术领域

本发明涉及摄像头校准领域，尤其涉及一种全景模组拼接错位的校准装置及校准方法。

背景技术

全景模组是一种能够实现360°全景拍摄的摄像模组，常用于监控。全景模组采用两颗视角为180°的鱼眼摄像头以背对背的形式相对设置，两颗鱼眼摄像头分别向相反的方向进行取景拍摄，后端的图像处理器通过图像算法将两颗鱼眼摄像头分别采集到的图像拼接在一起，形成一张360°的全景图像。但是在全景模组的装配制造过程中，两颗鱼眼摄像头之间会有水平方向上的偏位，导致两幅拼接图像的错位，拼接后的全景图像过渡不自然。现有消除水平偏位的做法是通过图像处理器中的图像算法来计算两幅图像之间的水平偏位量后在拼接时进行纠正，因拍摄场景复杂，图像处理器需要十分复杂的图像算法，导致处理耗时较长。

发明内容

为了解决上述现有技术的不足，本发明提供一种全景模组拼接错位的校准装置及校准方法。该拼接错位校准装置能够在全景模组出厂前对其两颗鱼眼摄像头之间的水平偏位进行检测校准，不仅保证全景模组在使用时全景图像过渡自然，而且提高了平台端的处理速度。

本发明所要解决的技术问题通过以下技术方案予以实现：

一种全景模组拼接错位的校准装置，包括：

一标定机构，用于为全景模组提供校准拍摄用的标定图案，包括一环墙结构，所述环墙结构的内壁上设置有至少一标定图案；

一校准机构，用于电性连接全景模组，以获取全景模组中的第一鱼眼摄像头和第二鱼眼摄像头在所述环墙结构内分别采集的第一图像和第二图像，并依据第一图像和第二图像中的标定图案计算出第一鱼眼摄像头和第二鱼眼摄像头之间的水平偏位数据，最后将计算出的水平偏位数据写入到全景模组中。

进一步地，所述标定图案为竖直的线条图案。

进一步地，还包括一固定支架，用于设置全景模组，以将全景模组保持在所述环墙结构的圆心上进行校准拍摄。

进一步地，还包括一光源装置，用于为全景模组提供校准拍摄用的光线。

进一步地，所述标定机构还包括一工作台，用于承载所述环墙结构。

进一步地，所述校准机构包括处理器和与所述处理器电性连接的存储器，所述存储器内储存有供所述处理器执行的计算机程序，所述处理器执行该计算机程序时进行如下步骤：

步骤1：获取全景模组中的第一鱼眼摄像头和第二鱼眼摄像头分别采集的第一图像和第二图像；

步骤2：依据第一图像和第二图像中的标定图案，计算出第一鱼眼摄像头和第二鱼眼摄像头之间的水平偏位数据；

步骤3：将计算出的水平偏位数据写入到全景模组中。

进一步地，所述水平偏位数据包括水平偏位距离和/或水平偏位角度。

进一步地，步骤2包括：

步骤2.1：将所述第一图像和第二图像沿水平方向相对展开；

步骤2.2：计算出所述第一图像和第二图像上同一标定图案之间的水平间距作为水平偏位距离。

进一步地，步骤2包括：

步骤2.1：将所述第一图像镜面映射到所述第二图像上；

步骤2.2：计算出所述第一图像和第二图像上同一标定图案之间的夹角作为水平偏位角度。

一种全景模组拼接错位的校准方法，应用于权利要求1-7中任一所述的全景模组拼接错位的校准装置中，包括：

将全景模组放置在所述环墙结构的圆心位置上，全景模组中的第一鱼眼摄像头朝所述环墙结构的第一开口取景，第二鱼眼摄像头朝所述环墙结构的第二开口取景；

所述校准机构对全景模组中的第一鱼眼摄像头和第二鱼眼摄像头之间的水平偏位进行校准。

本发明具有如下有益效果：该拼接错位校准装置在全景模组出厂前对其两颗鱼眼摄像头之间的水平偏位进行检测，并将检测获取的水平偏位数据写入到全景模组中，在手机等平台端上使用全景模组进行拼接时，平台端直接调用全景模组中的水平偏位数据来对两幅拼接图像的水平偏位进行纠正，不仅保证全景模组在使用时全景图像过渡自然，而且提高了平台端的处理速度。

附图说明

图1为全景模组的示意图；

图2为本发明提供的校准装置中的标定机构的示意图；

图3为图2所示的标定机构中的环墙结构的立体图；

图4为本发明校准时全景模组在环墙结构的圆心处的俯视图；

图5为本发明校准时全景模组输出的第一图像和第二图像的示意图；

图6为图5所示的第一图像和第二图像沿水平方向相对展开后的示意图；

图7为图5所示的第一图像和第二图像镜面映射后的示意图；

图8为本发明提供的校准装置中的校准机构的执行步骤框图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行详细的说明。

实施例一

如图2-4所示，一种全景模组拼接错位的校准装置，包括：

一标定机构，用于为全景模组提供校准拍摄用的标定图案31，包括一环墙结构3，所述环墙结构3的内壁上设置有至少一标定图案31；

一校准机构，用于电性连接全景模组，以获取全景模组中的第一鱼眼摄像头1和第二鱼眼摄像头2在所述环墙结构3内分别采集的如图5所示的第一图像11和第二图像12，并依据第一图像11和第二图像12中的标定图案31计算出第一鱼眼摄像头1和第二鱼眼摄像头2之间的水平偏位数据，最后将计算出的水平偏位数据写入到全景模组中。

其中，如图1所示，全景模组包括第一鱼眼摄像头1和第二鱼眼摄像头2，所述第一鱼眼摄像头1和第二鱼眼摄像头2以背对背的方式相对设置，以分别朝相反的方向进行取景拍摄。

该拼接错位校准装置在使用时，将全景模组放置在所述环墙结构3的圆心位置上，全景模组中的第一鱼眼摄像头1朝所述环墙结构3的第一开口取景，第二鱼眼摄像头2朝所述环墙结构3的第二开口取景，然后所述校准机构对全景模组中的第一鱼眼摄像头1和第二鱼眼摄像头2之间的水平偏位进行校准。

所述标定图案31可以为任意图案，但为了方便后续算法进行计算，优选为竖直的线条图案。

该拼接错位校准装置还包括一固定支架4，用于设置全景模组，以将全景模组保持在所述环墙结构3的圆心上进行校准拍摄；以及，还包括一光源装置，用于为全景模组提供校准拍摄用的光线，所述光源装置的发光机构优选地位于所述环墙结构3的其中一开口处。

所述标定机构还包括一工作台5，用于承载所述环墙结构3。

所述校准机构包括处理器和与所述处理器电性连接的存储器，所述存储器内储存有供所述处理器执行的计算机程序，如图8所示，所述处理器执行该计算机程序时进行如下步骤：

步骤1：获取全景模组中的第一鱼眼摄像头1和第二鱼眼摄像头2分别采集的如图5所示的第一图像11和第二图像12；

步骤2：依据第一图像11和第二图像12中的标定图案31，计算出第一鱼眼摄像头1和第二鱼眼摄像头2之间的水平偏位数据；

该步骤2中，所述水平偏位数据包括水平偏位距离和/或水平偏位角度。

若所述水平偏位数据为水平偏位距离，则步骤2包括：

步骤2.1：将所述第一图像11和第二图像12如图5所示的沿水平方向相对展开；

步骤2.2：计算出所述第一图像11和第二图像12上同一标定图案31之间的水平间距m作为水平偏位距离。

若所述水平偏位数据为水平偏位距离，则步骤2包括：

步骤2.1：将所述第一图像11如图6所示的镜面映射到所述第二图像12上；

步骤2.2：计算出所述第一图像11和第二图像12上同一标定图案31之间的夹角θ作为水平偏位角度。

步骤3：将计算出的水平偏位数据写入到全景模组中。

所述校准机构优选但不限于为电脑。

该拼接错位校准装置在全景模组出厂前对其两颗鱼眼摄像头之间的水平偏位进行检测，并将检测获取的水平偏位数据写入到全景模组中，在手机等平台端上使用全景模组进行拼接时，平台端直接调用全景模组中的水平偏位数据来对两幅拼接图像的水平偏位进行纠正，不仅保证全景模组在使用时全景图像过渡自然，而且提高了平台端的处理速度。

实施例二

一种全景模组拼接错位的校准方法，应用于实施例一中所述的全景模组拼接错位的校准装置中，包括：

将全景模组放置在所述环墙结构3的圆心位置上，全景模组中的第一鱼眼摄像头1朝所述环墙结构3的第一开口取景，第二鱼眼摄像头2朝所述环墙结构3的第二开口取景；

全景模组中的第一鱼眼摄像头1和第二鱼眼摄像头2进行拍摄分别采集第一图像11和第二图像12；

所述校准机构依据获取的第一图像11和第二图像12对全景模组中的第一鱼眼摄像头1和第二鱼眼摄像头2之间的水平偏位进行校准。

以上所述实施例仅表达了本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制，但凡采用等同替换或等效变换的形式所获得的技术方案，均应落在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种全景模组拼接错位的校准装置，其特征在于，包括：

一标定机构，用于为全景模组提供校准拍摄用的标定图案，包括一环墙结构，所述环墙结构的内壁上设置有至少一标定图案；

一校准机构，用于电性连接全景模组，以获取全景模组中的第一鱼眼摄像头和第二鱼眼摄像头在所述环墙结构内分别采集的第一图像和第二图像，并依据第一图像和第二图像中的标定图案计算出第一鱼眼摄像头和第二鱼眼摄像头之间的水平偏位数据，最后将计算出的水平偏位数据写入到全景模组中。

2.根据权利要求1所述的全景模组拼接错位的校准装置，其特征在于，所述标定图案为竖直的线条图案。

3.根据权利要求1或2所述的全景模组的拼接错位标准装置，其特征在于，还包括一固定支架，用于设置全景模组，以将全景模组保持在所述环墙结构的圆心上进行校准拍摄。

4.根据权利要求1或2所述的全景模组的拼接错位标准装置，其特征在于，还包括一光源装置，用于为全景模组提供校准拍摄用的光线。

5.根据权利要求1或2所述的全景模组的拼接错位标准装置，其特征在于，所述标定机构还包括一工作台，用于承载所述环墙结构。

6.根据权利要求1所述的全景模组拼接错位的校准装置，其特征在于，所述校准机构包括处理器和与所述处理器电性连接的存储器，所述存储器内储存有供所述处理器执行的计算机程序，所述处理器执行该计算机程序时进行如下步骤：

步骤1：获取全景模组中的第一鱼眼摄像头和第二鱼眼摄像头分别采集的第一图像和第二图像；

步骤2：依据第一图像和第二图像中的标定图案，计算出第一鱼眼摄像头和第二鱼眼摄像头之间的水平偏位数据；

步骤3：将计算出的水平偏位数据写入到全景模组中。

7.根据权利要求1或6所述的全景模组拼接错位的校准装置，其特征在于，所述水平偏位数据包括水平偏位距离和/或水平偏位角度。

8.根据权利要求7所述的全景模组拼接错位的校准装置，其特征在于，步骤2包括：

步骤2.1：将所述第一图像和第二图像沿水平方向相对展开；

步骤2.2：计算出所述第一图像和第二图像上同一标定图案之间的水平间距作为水平偏位距离。

9.根据权利要求7所述的全景模组拼接错位的校准装置，其特征在于，步骤2包括：

步骤2.1：将所述第一图像镜面映射到所述第二图像上；

步骤2.2：计算出所述第一图像和第二图像上同一标定图案之间的夹角作为水平偏位角度。

10.一种全景模组拼接错位的校准方法，其特征在于，应用于权利要求1-9中任一所述的全景模组拼接错位的校准装置中，包括：

将全景模组放置在所述环墙结构的圆心位置上，全景模组中的第一鱼眼摄像头朝所述环墙结构的第一开口取景，第二鱼眼摄像头朝所述环墙结构的第二开口取景；

所述校准机构对全景模组中的第一鱼眼摄像头和第二鱼眼摄像头之间的水平偏位进行校准。