CN109698903A - 图像获取方法及图像获取装置 - Google Patents

Abstract

一种图像获取方法及图像获取装置，该图像获取方法包括步骤：采集一预定区域内的至少两幅图像，并同时采集每幅图像对应的位置信息；将至少两幅图像和对应的位置信息一一结合，形成至少两幅具有位置信息的定位图像；比对至少两个定位图像的位置信息，并对有重合区域的至少两个定位图像进行拼接处理。通过比对至少两个定位图像的位置信息，加之图像本身的尺寸信息，即可确定图像是否与另一图像存在重合区域，并对有重合区域的至少两个定位图像进行拼接处理，提高了图像拼接的速度。

Description

图像获取方法及图像获取装置

技术领域

本发明涉及一种图像获取方法及图像获取装置。

背景技术

全景图像指的是通过广角的表现手段尽可能多的表现出周围环境的方式，通常所说的全景图像是一个广义的概念，其包括宽景、360、720度全景等。全景图像因其视角宽广给人带来十分震撼的视觉效果而逐渐得到用户的喜爱和广泛使用。

在现有的全景图像获取方法中，通常是图像采集后，传输至中央处理器(例如服务器或个人电脑)，在中央服务器中利用软件处理拼接采集的多个图像，再在显示器上显示拼接后的图像。在这个过程中，一方面对系统的数据传输能力要求很高，因为多角度或全景监控系统中传输的图像数据量是单一角度监控系统中的数倍。另一方面，采用软件对采集的图像进行拼接前，需要逐帧比对以确定拼接位置，耗时较长。

公告号为US7015954B1的美国专利公开了一种使用多个相机的自动视频系统，通过设置一外照光源1400，使外照光源1400出现在不同相机拍摄的画面中，再以外照光源1400的点为参照，比对后拼接多个画面。然而，该方案中拍摄的多个画面在拼接前仍需以外照光源1400的点为参照进行比对以确定拼接位置。

公开号为US2012/0206565的美国专利公开了一种全景摄像机及相应的浏览软件，该方案中，相机移动时，利用陀螺仪或加速计侦测相机转动的角度或移动的距离，并利用侦测的数据进行反馈调节，以使用户可看到平稳的画面，而不会因为有转动或移动而晃动。然而，该方案中，多个相机所拍摄的画面的拼接位置须预先确定，该反馈调节只能补偿相机移动，无法确定多个画面的拼接位置。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种图像获取方法及图像获取装置，提高图像拼接的速度。

一种图像获取方法，其特征在于，包括步骤：采集一预定区域内的至少两幅图像，并同时采集每幅图像对应的位置信息；将所述至少两幅图像和对应的位置信息一一结合，形成至少两幅具有位置信息的定位图像；比对所述至少两个定位图像的位置信息，并对有重合区域的所述至少两个定位图像进行拼接处理。

作为优选，所述采集每幅图像对应的位置信息的步骤包括：预设一参照点；采集每幅图像的多个角点相对于所述参照点的位置坐标。

作为优选，所述比对所述至少两个定位图像的位置信息，并对有重合区域的所述至少两个定位图像进行拼接处理的步骤具体包括：比较所述至少两个定位图像的角度位置信息和平移位置信息；结合所述至少两个定位图像的预设尺寸信息判断所述至少两个定位图像是否存在重合区域；如果所述至少两个定位图像的角度位置和平移位置均无重合区域，则放弃拼接；如果所述至少两个定位图像的角度位置或平移位置有重合区域，则进行拼接处理。

作为优选，所述采集每幅图像对应的位置信息的步骤包括：通过磁力传感器采集每幅图像对应的地球磁场的相对位置，并生成每幅图像的经度和纬度坐标。

作为优选，对有重合区域的所述至少两个定位图像进行拼接前，还包括步骤：以其中一定位图像为参照，对所述至少两个定位图像的其他图像进行角度位置调节和平移位置调节。

作为优选，所述采集每幅图像对应的位置信息的步骤包括：通过陀螺仪采集每幅图像对应的采集装置的角动量；将所述角动量转换为每幅图像对应的位置信息。

作为优选，所述采集每幅图像对应的位置信息的步骤包括：通过直线加速器采集每幅图像对应的采集装置的位移和/或加速度；将采集的所述位移和/或加速度转换为每幅图像对应的位置信息。

一种图像获取装置，包括：至少两组镜头，用于采集一预定区域内的至少两幅图像；位置信息采集装置，用于采集每幅图像对应的位置信息，并将所述位置信息结合至对应图像；处理单元，用于比对所述至少两个定位图像的位置信息，并对有重合区域的所述至少两个定位图像进行拼接处理。

作为优选，所述位置信息采集装置包括一一对应安装于所述至少两组镜头上的至少两个位置信息采集单元。

作为优选，所述位置信息采集装置为磁力传感器，用于采集每幅图像对应的地球磁场的相对位置，从而确定每幅图像的经度和纬度信息。

作为优选，所述位置信息采集装置为陀螺仪，用于采集每幅图像对应的采集装置的角动量，从而将所述角动量转换为每幅图像对应的位置信息。

作为优选，所述位置信息采集装置为直线加速器，通过直线加速器采集每幅图像对应的采集装置的位移和/或加速度，从而将采集的所述位移和/或加速度转换为每幅图像对应的位置信息。

一种图像获取方法，包括步骤：

采集图像，并将所述图像转换为数字化的第一信号；

采集所述图像对应的位置信息，并将所述位置信息转换为数字化的第二信号；

将所述第一信号和第二信号按预定规则结合，生成包含所述图像及所述位置信息的第三信号。

上述图像获取装置及图像获取方法中，通过设置位置信息采集装置，在采集图像的同时一并获取每幅图像对应的位置信息，每幅图像和对应的位置信息一一结合，形成具有位置信息的定位图像，通过比对所述至少两个定位图像的位置信息，加之图像本身的尺寸信息，即可确定图像是否与另一图像存在重合区域，并对有重合区域的所述至少两个定位图像进行拼接处理。

附图说明

图1为图像获取装置在一较优实施例中的工作原理示意图。

图2为图像获取装置在另一较优实施例中的工作原理示意图。

图3为图像获取方法在一较优实施例中的流程示意图。

图4为图像获取方法在另一较优实施例中的流程示意图。

主要元件符号说明

100 图像获取装置

110 第一镜头

120 第二镜头

130 第三镜头

210 第一位置信息采集装置

220 第二位置信息采集装置

230 第三位置信息采集装置

O 第四位置信息采集装置

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。

具体实施方式

如图1所示，图像获取装置100包括至少两组镜头、位置信息采集装置及处理单元(图中未示出)。

在具体实施中，图像获取装置100包括的镜头数量可为大于或等于2的任意整数。本实施例中，图像获取装置100包括6组镜头，为便于说明图像获取装置100的工作原理，以下将选取6组镜头中的第一镜头110、第二镜头120、第三镜头130加以说明，其他镜头的工作原理可参照该3组镜头。至少两个镜头用于采集一预定区域内的至少两幅图像，用作待拼接的图像。

位置信息采集装置用于采集每幅图像对应的位置信息，并将该位置信息结合至对应图像。在具体实施中，位置信息采集装置可为多个，每个镜头上各设置一个。位置信息采集装置也可以为一个，供多个镜头共用。本实施例中以每个镜头上对应设置一个位置信息采集装置为例进行说明。

图像获取装置100中，第一镜头110上设置有第一位置信息采集装置210，第二镜头120上设置有第二位置信息采集装置220，第三镜头130上设置有第三位置信息采集装置230。第一镜头110、第二镜头120、第三镜头130在拍摄图像时，对应的第一位置信息采集装置210、第二位置信息采集装置220、第三位置信息采集装置230则同步采集第一镜头110、第二镜头120、第三镜头130在对应时刻的位置信息，从而确定每幅图像对应的位置信息，并将位置信息对应结合至采集的图像，生成多幅具有位置信息的定位图像。

处理单元用于比对前述多幅定位图像的位置信息，结合图像的尺寸或镜头的视角等预设信息，即可同时做出以下判断：1)待拼接的图像是否存在重合区域；2)如果存在重合区域，则可根据位置信息确定拼接位置。基于此，即可有重合区域的至少两个定位图像进行拼接处理。

在一优选实施例中，第一位置信息采集装置210、第二位置信息采集装置220、第三位置信息采集装置230可选用磁力传感器，通过磁力传感器采集每幅图像对应的地球磁场的相对位置，从而确定每幅图像的经度和纬度信息。对应的经度和纬度信息可对应记为一坐标。

具体而言，第一镜头110具有第一位置信息采集装置210，第一镜头110拍摄的多幅图像记为图像A1、A2、A3......等。第二镜头120具有第二位置信息采集装置220，第二镜头120拍摄的多幅图像记为图像B1、B2、B3......等。第三镜头130具有第三位置信息采集装置230，第三镜头130拍摄的多幅图像记为图像C1、C2、C3......等。且各位置信息采集装置所采集的位置信息会被分别加入各图像的端点，例如，第一位置信息采集装置210采集的位置信息会被加入图像A1的四个端点A1a、A1b、A1c与A1d......等。第二位置信息采集装置220采集的位置信息会被加入图像B1的四个端点B1a、B1b、B1c与B1d…等，故当比较图像A1的A1a、A1d位置信息及图像B1的B1b与B1c位置信息相同，则可直接拼接图像A1与图像B1。同理，图像B1与图像C1的拼接，则可通过比较图像B1的B1a、B1d位置信息及图像C1的C1b与C1c的位置信息。

请参阅图2所示，其为所有镜头共享一第四位置信息采集装置O的实施例。第一镜头110所拍摄的影像记为图像A1、A2、A3…等，第二镜头120所拍摄的影像记为图像B1、B2、B3…等，镜头130所拍摄的影像为图像C1、C2、C3…等。且第四位置信息采集装置O所采集的位置信息会被分别加入各图像的端点，如图像A1的四个端点A1a、A1b、A1c与A1d，图像B1的四个端点B1a、B1b、B1c与B1d…等，故当比较图像A1的A1a、A1d位置信息及图像B1的B1b与B1c位置信息相同，则可直接拼接图像A1与图像B1。同理，图像B1与图像C1的拼接，则可通过比较图像B1的B1a、B1d位置信息及图像C1的C1b与C1c的位置信息以快速进行。

于实际应用中，不论是采用图1或图2所述的位置信息采集装置，所采集的位置信息都会被传送到一芯片(或一处理单元)中，以与拍摄的图像所转换后的信号互相结合，并供后续在图像拼接之前进行比较。

在另一优选实施例中，第一位置信息采集装置210、第二位置信息采集装置220、第三位置信息采集装置230可选用陀螺仪。通过陀螺仪采集每幅图像对应的第一镜头110、第二镜头120、第三镜头130的角动量，从而将角动量转换为每幅图像对应的位置信息。

在又一优选实施例中，第一位置信息采集装置210、第二位置信息采集装置220、第三位置信息采集装置230可选用直线加速器，通过直线加速器采集每幅图像对应的第一镜头110、第二镜头120、第三镜头130的位移、加速度，从而将采集的所述位移、加速度转换为每幅图像对应的位置信息。

如图2所示，作为对应，图像获取方法包括步骤：

10.采集一预定区域内的至少两幅图像，并同时采集每幅图像对应的位置信息。采集每幅图像对应的位置信息具体可通过如下步骤实现：

101.预设一参照点；

102.采集每幅图像的多个角点相对于所述参照点的位置坐标，从而确定每幅图像对应的位置信息，并通过角点位置确定图像的覆盖区域。

位置信息的采集可通过以下方式之一实现：

通过磁力传感器采集每幅图像对应的镜头的地球磁场的相对位置，并生成镜头的经度和纬度坐标。根据镜头的预定信息，如视角、拍摄图像的尺寸信息等，参照镜头的经度、纬度坐标生成对应图像的位置信息。图像的位置信息可以为上述多个角点的位置信息。

此外，可通过陀螺仪采集每幅图像对应的采集装置，如镜头的角动量，将角动量转换为每幅图像对应的位置信息。

另外，还可以通过直线加速器采集每幅图像对应的采集装置，如镜头的位移和/或加速度，将采集的位移和/或加速度转换为每幅图像对应的位置信息。

20.将所述至少两幅图像和对应的位置信息一一结合，形成至少两幅具有位置信息的定位图像。

30.比对所述至少两个定位图像的位置信息，并对有重合区域的所述至少两个定位图像进行拼接处理，具体可包括如下步骤：

301.比较所述至少两个定位图像的位置信息。

302.结合所述至少两个定位图像的预设尺寸信息和位置信息判断所述至少两个定位图像是否存在重合区域。

303.如果所述至少两个定位图像无重合区域，则放弃拼接；如果所述至少两个定位图像有重合区域，则进行拼接处理。在对有重合区域的至少两个定位图像进行拼接前，还可根据需要以其中一定位图像为参照，对所述至少两个定位图像的其他图像进行位置调节。

上述位置信息可包括角度位置信息和/或平移位置信息。

如图3所示，另一图像获取方法包括步骤：

采集图像，并将所述图像转换为数字化的第一信号；为方便说明，此处将图像转换而来的第一信号记为XXXXX…；

采集所述图像对应的位置信息，并将所述位置信息转换为数字化的第二信号；同理，为方便说明，此处将位置信息转换而来的第二信号记为YYYYY；

将第一信号XXXXX…和第二信号YYYYY按预定规则结合，生成包含所述图像及所述位置信息的第三信号，例如，生成第三信号XYXYXYXYXYX…。

需要说明的是，此处的XXXXX、YYYYY、XYXYXYXYXYX…仅为方便说明该图像获取方法，并非实际指代第一信号、第二信号、第三信号。在实际应用中，第一信号、第二信号、第三信号可以为符合计算机存储格式的数字信号。后续还可以将各第三信号中的第二信号进行比对，以拼接其他图像。

通过将图像转换为数字化的第一信号、将位置信息转换为数字化的第二信号，并将第一信号和第二信号按预定规则结合，生成包含所述图像及所述位置信息的第三信号，获取的第三信号可应用于前述图像拼接。此外，由于第三信号同时包含了图像信息和位置信息，该第三信号还可应用于图像修补。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种图像获取方法，其特征在于，包括步骤：

采集一预定区域内的至少两幅图像，并同时采集每幅图像对应的位置信息；

将所述至少两幅图像和对应的位置信息一一结合，形成至少两幅具有位置信息的定位图像；

比对所述至少两个定位图像的位置信息，并对有重合区域的所述至少两个定位图像进行拼接处理。

2.如权利要求1所述的图像获取方法，其特征在于，所述采集每幅图像对应的位置信息的步骤包括：

预设一参照点；

采集每幅图像的多个角点相对于所述参照点的位置坐标。

3.如权利要求1所述的图像获取方法，其特征在于，所述比对所述至少两个定位图像的位置信息，并对有重合区域的所述至少两个定位图像进行拼接处理的步骤具体包括：

比较所述至少两个定位图像的角度位置信息和平移位置信息；

结合所述至少两个定位图像的预设尺寸信息判断所述至少两个定位图像是否存在重合区域；

如果所述至少两个定位图像的角度位置和平移位置均无重合区域，则放弃拼接；如果所述至少两个定位图像的角度位置或平移位置有重合区域，则进行拼接处理。

4.如权利要求2所述的图像获取方法，其特征在于，对有重合区域的所述至少两个定位图像进行拼接前，还包括步骤：

以其中一定位图像为参照，对所述至少两个定位图像的其他图像进行角度位置调节和平移位置调节。

5.如权利要求1所述的图像获取方法，其特征在于，所述采集每幅图像对应的位置信息的步骤包括：通过磁力传感器采集每幅图像对应的地球磁场的相对位置，并生成每幅图像的经度和纬度坐标。

6.如权利要求1所述的图像获取方法，其特征在于，所述采集每幅图像对应的位置信息的步骤包括：

通过陀螺仪采集每幅图像对应的采集装置的角动量；

将所述角动量转换为每幅图像对应的位置信息。

7.如权利要求1所述的图像获取方法，其特征在于，所述采集每幅图像对应的位置信息的步骤包括：

通过直线加速器采集每幅图像对应的采集装置的位移和/或加速度；

将采集的所述位移和/或加速度转换为每幅图像对应的位置信息。

8.一种图像获取装置，其特征在于，包括：

至少两组镜头，用于采集一预定区域内的至少两幅图像；

位置信息采集装置，用于采集每幅图像对应的位置信息，并将所述位置信息结合至对应图像；

处理单元，用于比对所述至少两个定位图像的位置信息，并对有重合区域的所述至少两个定位图像进行拼接处理。

9.如权利要求8所述的图像获取装置，其特征在于：所述位置信息采集装置包括一一对应安装于所述至少两组镜头上的至少两个位置信息采集单元，所述位置信息采集装置为磁力传感器或、陀螺仪、直线加速器中的一种。

10.一种图像获取方法，其特征在于，包括步骤：

采集图像，并将所述图像转换为数字化的第一信号；

采集所述图像对应的位置信息，并将所述位置信息转换为数字化的第二信号；

将所述第一信号和第二信号按预定规则结合，生成包含所述图像及所述位置信息的第三信号。