CN110708464B - 一种数字图像采集系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种数字图像采集系统，包括：视频采集模块，通过摄像头进行短视频的拍摄，得到全景视频；视频分解模块，将全景视频进行拆分，得到全景视频的所有视频帧；视频帧分解模块，将每一个视频帧与其后相邻视频帧的两个帧进行图像对比并裁剪，得到该全景视频的图像条；图像预拼接模块，将该图像条都进行分割，得到多个区域的图像块，并分别提取每一个图像块的特征值；图像拼接模块，将每个图像条中的特征值一样的图像块进行拼接，在将图像条覆盖在对应的图像块上，得到全景图像。本发明将拍摄的视频按照每一个视频帧进行分离，同时，将每一个视频帧进行裁剪，得到多个宽度相同的图像条，再对这些图像条进行筛选拼接，得到新的全景图像。

Description

一种数字图像采集系统

技术领域

本发明涉及图像采集设备领域，特别涉及一种数字图像采集系统。

背景技术

人们在外出游玩的时候，通常都会拍照作为纪念，对于一些美景，人们也会使用拍摄图像的方法将其进行保留，方便日后的随时观看。

目前，随着图像技术的发达，越来越多的相机上都支持全景的摄像功能，具体的，是将拍摄的各个帧进行拼接，从而得到一个长图，这个长图即是全景的照片。在现有的生成全景图像的技术中，是通过将视频的方法得到多个图像，在将得到的图像进行拼接，得到的全景图像。

但是，目前的全景图像在拼接的时候，由于拼接线的选取不是很恰当而产生一定的误差，从而导致生成的全景图像的图像都并不连贯，有时候，甚至会出现图像断层的现象。

发明内容

本发明的目的是克服上述现有技术中存在的问题，提供一种数字图像采集系统，将拍摄的视频按照每一个视频帧进行分离，同时，将每一个视频帧进行裁剪，得到多个宽度相同的图像条，再对这些图像条进行筛选拼接，得到新的全景图像。

为此，本发明提供一种数字图像采集系统，包括：

视频采集模块，通过摄像头进行短视频的拍摄，得到全景视频；

视频分解模块，将视频采集模块的全景视频进行拆分，得到全景视频的所有视频帧；

视频帧分解模块，将每一个视频帧与其后相邻视频帧的两个帧进行图像对比，将前一个视频帧中没有与后一个视频帧重合的图像进行裁剪，得到该全景视频的图像条；

图像预拼接模块，将该全景视频的每一个图像条都进行等距离的区域分割，得到多个区域的图像块，并分别提取每一个图像块的特征值；

图像拼接模块，将每个图像条中的特征值一样的图像块根据其所在视频帧的时间顺序进行横向的拼接，在将各个图像块所对应的图像条覆盖在该图像块上，得到全景图像。

进一步，所述视频帧分解模块包括：

视频帧选择模块，根据时间顺序依次提取要处理的视频帧和该视频帧在时间顺序上的下一个视频帧作为要处理视频帧的对比视频帧；

图像对比模块，将要处理的视频帧的各个纵向的像素点依次与对比视频帧的各个纵向的像素点进行对比，当要处理的视频帧的纵向的像素点与对比视频帧的纵向的像素点的区别率大于设定的比例时，认定要处理的视频帧的该纵向的像素点与对比视频帧的该纵向的像素不同，反之，则认为像素相同；

图像条生成模块，将要处理的视频帧的该纵向的像素点与对比视频帧的该纵向的像素点不同的纵向的像素点进行还原，得到图像条。

更进一步，所述纵向的像素为横向像素点的数量为一个的时候的纵向的像素点。

进一步，所述图像预拼接模块包括：

图像条处理模块，用于统计图像条中纵向的像素点的个数，将纵向的像素点的个数除以设定的图像块的个数得到每一个图像块的纵向像素点的个数；

图像块生成模块，按照设定的顺序，根据图像块的纵向像素点的个数，在图像条中依次截取每一个图像块；

特征值提取模块，用于提取每一个图像块的特征值。

更进一步，所述设定的顺序为从上到下的顺序或者从中间至两边的顺序；

如果设定的顺序为从上到下的顺序，则从图像条的像素点的最上行开始，根据图像块的纵向像素点的个数，在图像条中从上之下依次截取每一个图像块；

如果设定的顺序为从中间至两边的顺序，从图像条的纵向的像素点的最中间，分别在上下截取图像块纵向像素点的一半，再根据图像块的纵向像素点的个数，在图像条中依次截取每一个图像块。

进一步，所述图像拼接模块包括：

图像块提取模块，将特征值一样的图像块从图像条中复制出来；

图像块拼接模块，将图像块所在的图像条所对应的视频帧的时间作为该图像块的时间标记，同时根据时间顺序对图像块进行排序，并将排序好的图像块进行拼接；

全景图像生成模块，将每一个图像块对应的图像条覆盖在该图像块上，该图像条与图像块一致的部分在覆盖时与图像块重合，得到全景图像。

本发明提供的一种数字图像采集系统，具有如下有益效果：

1、将拍摄的视频按照每一个视频帧进行分离，同时，将每一个视频帧进行裁剪，得到多个宽度相同的图像条，再对这些图像条进行筛选拼接，得到没有断层且图像流畅的全景图像；

2、使用像素点对比的方法进行图像的对比，得到图像条，使得图像条的得到精确有效，准确度高；

3、通过先将特征值一样的图像块拼接，在拼接对应的图像条，有效的防止了图像断层的产生。

附图说明

图1为本发明提供的一种数字图像采集系统的系统整体连接关系示意图；

图2为本发明提供的一种数字图像采集系统的视频帧分解模块的连接关系示意图；

图3为本发明提供的一种数字图像采集系统的图像预拼接模块连接关系示意图；

图4为本发明提供的一种数字图像采集系统的图像拼接模块连接关系示意图。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的多个具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。

在本申请文件中，未经声明的，均为本领域技术人员所公知的现有技术，本领域技术人员均可根据实际情况的需要进行设定，在本申请文件的实施例中不做具体的限定。

实施例1

本实施例提供了一种数字图像采集系统，通过基本的必要技术特征实现本发明，以解决本申请文件中技术背景部分所提出的问题。

具体的，如图1所示，本发明实施例提供了一种数字图像采集系统，包括：

视频采集模块，通过摄像头进行短视频的拍摄，得到全景视频；

视频分解模块，将视频采集模块的全景视频进行拆分，得到全景视频的所有视频帧；

视频帧分解模块，将每一个视频帧与其后相邻视频帧的两个帧进行图像对比，将前一个视频帧中没有与后一个视频帧重合的图像进行裁剪，得到该全景视频的图像条；

图像预拼接模块，将该全景视频的每一个图像条都进行等距离的区域分割，得到多个区域的图像块，并分别提取每一个图像块的特征值；

图像拼接模块，将每个图像条中的特征值一样的图像块根据其所在视频帧的时间顺序进行横向的拼接，在将各个图像块所对应的图像条覆盖在该图像块上，得到全景图像。

在本实施例中，首先通过视频采集模块，使用摄像头进行短视频的拍摄，得到全景视频，再通过视频分解模块将视频采集模块的全景视频进行拆分，得到全景视频的所有视频帧，视频帧即为组成视频的图像，然后通过视频帧分解模块将每一个视频帧与其后相邻视频帧的两个帧进行图像对比，将前一个视频帧中没有与后一个视频帧重合的图像进行裁剪，得到该全景视频的图像条，随后对图像条进行处理，即通过图像预拼接模块将该全景视频的每一个图像条都进行等距离的区域分割，得到多个区域的图像块，并分别提取每一个图像块的特征值，最后，将这些图像条进行拼接，得到完整的全景图像，具体的，通过图像拼接模块，将每个图像条中的特征值一样的图像块根据其所在视频帧的时间顺序进行横向的拼接，在将各个图像块所对应的图像条覆盖在该图像块上，得到全景图像。

实施例2

本实施例是基于实施例1并对实施例1中的实施方案进行优化，使得本实施例在运行的过程中更加的稳定，性能更加的良好，但是并不仅限于本实施例所描述的一种实施方式。

具体的，在上述的实施例1中，所述视频帧分解模块的作为为，将每一个视频帧与其后相邻视频帧的两个帧进行图像对比，将前一个视频帧中没有与后一个视频帧重合的图像进行裁剪，得到该全景视频的图像条，具体的可以分为下述的功能模块，包括：

视频帧选择模块，根据时间顺序依次提取要处理的视频帧和该视频帧在时间顺序上的下一个视频帧作为要处理视频帧的对比视频帧；

图像对比模块，将要处理的视频帧的各个纵向的像素点依次与对比视频帧的各个纵向的像素点进行对比，当要处理的视频帧的纵向的像素点与对比视频帧的纵向的像素点的区别率大于设定的比例时，认定要处理的视频帧的该纵向的像素点与对比视频帧的该纵向的像素不同，反之，则认为像素相同；

图像条生成模块，将要处理的视频帧的该纵向的像素点与对比视频帧的该纵向的像素点不同的纵向的像素点进行还原，得到图像条。

在上述的技术方案中，首先，视频帧选择模块根据时间顺序依次提取要处理的视频帧和该视频帧在时间顺序上的下一个视频帧作为要处理视频帧的对比视频帧，在将两个视频帧进行对比，具体的，图像对比模块，将要处理的视频帧的各个纵向的像素点依次与对比视频帧的各个纵向的像素点进行对比，当要处理的视频帧的纵向的像素点与对比视频帧的纵向的像素点的区别率大于设定的比例时，认定要处理的视频帧的该纵向的像素点与对比视频帧的该纵向的像素不同，反之，则认为像素相同，最后生成图像条，通过图像条生成模块将要处理的视频帧的该纵向的像素点与对比视频帧的该纵向的像素点不同的纵向的像素点进行还原，最终得到图像条。

在本实施例中，所述纵向的像素为横向像素点的数量为一个的时候的纵向的像素点。

具体的，在上述的实施例1中，所述图像预拼接模块的作用为，将该全景视频的每一个图像条都进行等距离的区域分割，得到多个区域的图像块，并分别提取每一个图像块的特征值，可以分为以下的模块，具体包括：

图像条处理模块，用于统计图像条中纵向的像素点的个数，将纵向的像素点的个数除以设定的图像块的个数得到每一个图像块的纵向像素点的个数；

图像块生成模块，按照设定的顺序，根据图像块的纵向像素点的个数，在图像条中依次截取每一个图像块；

特征值提取模块，用于提取每一个图像块的特征值。

在上述的技术方案中，首先通过图像条处理模块统计图像条中纵向的像素点的个数，将纵向的像素点的个数除以设定的图像块的个数得到每一个图像块的纵向像素点的个数，然后按照设定的顺序，通过图像块生成模块根据图像块的纵向像素点的个数，在图像条中依次截取每一个图像块，最后通过特征值提取模块提取每一个图像块的特征值。

在本实施例中，所述设定的顺序为从上到下的顺序或者从中间至两边的顺序。

如果设定的顺序为从上到下的顺序，则从图像条的像素点的最上行开始，根据图像块的纵向像素点的个数，在图像条中从上之下依次截取每一个图像块。

如果设定的顺序为从中间至两边的顺序，从图像条的纵向的像素点的最中间，分别在上下截取图像块纵向像素点的一半，再根据图像块的纵向像素点的个数，在图像条中依次截取每一个图像块。

具体的，在上述的实施例1中，所述图像拼接模块的作用为，将每个图像条中的特征值一样的图像块根据其所在视频帧的时间顺序进行横向的拼接，在将各个图像块所对应的图像条覆盖在该图像块上，得到全景图像，具体的可以分为下述的模块，包括：

图像块提取模块，将特征值一样的图像块从图像条中复制出来；

图像块拼接模块，将图像块所在的图像条所对应的视频帧的时间作为该图像块的时间标记，同时根据时间顺序对图像块进行排序，并将排序好的图像块进行拼接；

全景图像生成模块，将每一个图像块对应的图像条覆盖在该图像块上，该图像条与图像块一致的部分在覆盖时与图像块重合，得到全景图像。

在本实施例的上述技术方案中，首先通过图像块提取模块将特征值一样的图像块从图像条中复制出来，然后通过图像块拼接模块将图像块所在的图像条所对应的视频帧的时间作为该图像块的时间标记，同时根据时间顺序对图像块进行排序，并将排序好的图像块进行拼接，最后通过全景图像生成模块，将每一个图像块对应的图像条覆盖在该图像块上，该图像条与图像块一致的部分在覆盖时与图像块重合，得到全景图像。

综上所述，本发明公开了一种数字图像采集系统，包括：视频采集模块，通过摄像头进行短视频的拍摄，得到全景视频；视频分解模块，将视频采集模块的全景视频进行拆分，得到全景视频的所有视频帧；视频帧分解模块，将每一个视频帧与其后相邻视频帧的两个帧进行图像对比，将前一个视频帧中没有与后一个视频帧重合的图像进行裁剪，得到该全景视频的图像条；图像预拼接模块，将该全景视频的每一个图像条都进行等距离的区域分割，得到多个区域的图像块，并分别提取每一个图像块的特征值；图像拼接模块，将每个图像条中的特征值一样的图像块根据其所在视频帧的时间顺序进行横向的拼接，在将各个图像块所对应的图像条覆盖在该图像块上，得到全景图像。本发明将拍摄的视频按照每一个视频帧进行分离，同时，将每一个视频帧进行裁剪，得到多个宽度相同的图像条，再对这些图像条进行筛选拼接，得到新的全景图像。

以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，但是，本发明实施例并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种数字图像采集系统，其特征在于，包括：

视频采集模块，通过摄像头进行短视频的拍摄，得到全景视频；

视频分解模块，将视频采集模块的全景视频进行拆分，得到全景视频的所有视频帧；

视频帧分解模块，将每一个视频帧与其后相邻视频帧的两个帧进行图像对比，将前一个视频帧中没有与后一个视频帧重合的图像进行裁剪，得到该全景视频的图像条；

图像预拼接模块，将该全景视频的每一个图像条都进行等距离的区域分割，得到多个区域的图像块，并分别提取每一个图像块的特征值；

图像拼接模块，将每个图像条中的特征值一样的图像块根据其所在视频帧的时间顺序进行横向的拼接，再将各个图像块所对应的图像条覆盖在该图像块上，得到全景图像。

2.如权利要求1所述的一种数字图像采集系统，其特征在于，所述视频帧分解模块包括：

视频帧选择模块，根据时间顺序依次提取要处理的视频帧和该视频帧在时间顺序上的下一个视频帧作为要处理视频帧的对比视频帧；

图像对比模块，将要处理的视频帧的各个纵向的像素点依次与对比视频帧的各个纵向的像素点进行对比，当要处理的视频帧的纵向的像素点与对比视频帧的纵向的像素点的区别率大于设定的比例时，认定要处理的视频帧的该纵向的像素点与对比视频帧的纵向的像素不同，反之，则认为像素相同；

图像条生成模块，将要处理的视频帧的该纵向的像素点与对比视频帧的该纵向的像素点不同的纵向的像素点进行还原，得到图像条。

3.如权利要求2所述的一种数字图像采集系统，其特征在于，纵向的像素为横向像素点的数量为一个的时候的纵向的像素点。

4.如权利要求1所述的一种数字图像采集系统，其特征在于，所述图像预拼接模块包括：

图像条处理模块，用于统计图像条中纵向的像素点的个数，将纵向的像素点的个数除以设定的图像块的个数得到每一个图像块的纵向像素点的个数；

图像块生成模块，按照设定的顺序，根据图像块的纵向像素点的个数，在图像条中依次截取每一个图像块；

特征值提取模块，用于提取每一个图像块的特征值。

5.如权利要求4所述的一种数字图像采集系统，其特征在于，所述设定的顺序为从上到下的顺序或者从中间至两边的顺序；

如果设定的顺序为从上到下的顺序，则从图像条的像素点的最上行开始，根据图像块的纵向像素点的个数，在图像条中从上至下依次截取每一个图像块；

如果设定的顺序为从中间至两边的顺序，从图像条的纵向的像素点的最中间，分别在上下截取图像块纵向像素点的一半，再根据图像块的纵向像素点的个数，在图像条中依次截取每一个图像块。

6.如权利要求1所述的一种数字图像采集系统，其特征在于，所述图像拼接模块包括：

图像块提取模块，将特征值一样的图像块从图像条中复制出来；

图像块拼接模块，将图像块所在的图像条所对应的视频帧的时间作为该图像块的时间标记，同时根据时间顺序对图像块进行排序，并将排序好的图像块进行拼接；

全景图像生成模块，将每一个图像块对应的图像条覆盖在该图像块上，该图像条与图像块一致的部分在覆盖时与图像块重合，得到全景图像。

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