CN112330785A - 基于图像的城市道路及地下管廊全景图获取方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于图像的城市道路及地下管廊全景图获取方法及系统，其特征在于包括以下内容：S1、获取地下管廊现场摄像机的实时视频数据；S2、将实时视频数据逐帧分解为至少一张图片；S3、基于图像webgl技术中着色器语言，通过顶点着色器获取图片的顶点坐标、顶点颜色以及顶点贴图并赋值给片元着色器；S4、片元着色器将视频数据分解的图片与顶点坐标对应，通过计算图片颜色获取相应纹理值，完成像素点的颜色值填充，进行图像呈现；S5、通过旋转虚拟相机，查看全景图。
Description
技术领域
本发明是关于一种基于图像的城市道路及地下管廊全景图获取方法、获取系统、处理设备及存储介质，涉及城市道路技术领域。
背景技术
地下管廊全景图可以全方位展示出一定范围之内所有的事物，使了解到的信息更加直接全面，给人强烈的沉浸感，而且三维的全景图像可以最大限度展示更加真实的场景，给人一种身临其境的感觉，通过逼真的细节展示对地下管廊的可视化场景，会带来更加震撼的视觉冲击力产生非常强烈的临场感，对地下管廊现场环境有身临其境的体验。
目前没有针对城市道路及地下管廊全景查看的方法，且实现方式没有通过在web浏览器中进行浏览查看，并且不能够实现快速部署安装和配置，兼容性差，对于不同的开发工具具有较大的局限性。现有技术有通过球面透视投影的鱼眼镜头全景图拼接或者基于全景图片的数字三维实景方法，以上方法都是对静态图片的拼接，需要购买鱼眼镜头或者全景相机进行拍摄，在进行图片拼接后才能看到全景图，现有方法不仅需要另行购买硬件，耗费时间，而且因为是静态图，后期对此全景图进行更新困难。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的是提供一种能够实现城市道路及地下管廊的全景图在web浏览器中进行浏览的基于图像的城市道路及地下管廊全景图获取方法、获取系统、处理设备及存储介质。
为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：
第一方面，本发明提供一种基于图像的城市道路及地下管廊全景图获取方法，包括以下内容：
S1、获取地下管廊现场实时视频数据；
S2、将实时视频数据逐帧分解为至少一张图片；
S3、基于图像webgl技术中着色器语言，通过顶点着色器获取图片的顶点坐标、顶点颜色以及顶点贴图并赋值给片元着色器；
S4、片元着色器将视频数据分解的图片与顶点坐标对应，通过计算图片颜色获取相应纹理值，完成像素点的颜色值填充进行图像呈现；
S5、通过旋转虚拟相机，查看全景图。
所述的基于图像的城市道路及地下管廊全景图获取方法，进一步地，现场视频数据采用球型摄像机摄取。
第二方面，本发明还提供一种基于图像的城市道路及地下管廊全景图获取系统，该系统包括：
视频数据获取单元，用于获取地下管廊现场实时视频数据；
数据分解单元，用于将实时视频数据逐帧分解为至少一张图片；
顶点着色单元，基于图像webgl技术中着色器语言，通过顶点着色器获取图片的顶点坐标、顶点颜色以及顶点贴图；
片元着色单元，基于片元着色器将视频数据分解的图片与顶点坐标对应，通过计算图片颜色获取相应纹理值，完成像素点的颜色值填充进行图像呈现；
全景查看单元，用于通过旋转虚拟相机，查看全景图。
第三方面，本发明还提供一种处理设备，所述处理设备至少包括处理器和存储器，所述存储器上存储有计算机程序，所述处理器运行所述计算机程序时执行以实现本发明第一方面所述基于图像的城市道路及地下管廊全景图获取方法的步骤。
第四方面，本发明还提供一种计算机存储介质，其上存储有计算机可读指令，所述计算机可读指令可被处理器执行以实现本发明第一方面所述基于图像的城市道路及地下管廊全景图获取方法的步骤。
本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：
1、本发明的基于图像的城市道路及地下管廊全景图获取方法分布性强、客户端零维护，只要有网络、浏览器可以随时随地进行全景图业务处理；
2、本发明的业务扩展简单方便，通过增加网页即可增加服务器功能、维护简单方便，只需要改变网页即可实现所有用户的同步更新，共享性强；
3、本发明实现了从全景视频中提取视频图片进行三维全景查看，有效的解决了城市道路及地上地下监测难，成本较高的技术问题。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。在整个附图中，用相同的附图标记表示相同的部件。在附图中：
图1是本发明的基于图像的城市道路及地下管廊全景图获取方法流程示意图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本发明的示例性实施方式。虽然附图中显示了本发明的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本发明，并且能够将本发明的范围完整的传达给本领域的技术人员。
应理解的是，文中使用的术语仅出于描述特定示例实施方式的目的，而无意于进行限制。除非上下文另外明确地指出，否则如文中使用的单数形式“一”、“一个”以及“所述”也可以表示包括复数形式。术语“包括”、“包含”、“含有”以及“具有”是包含性的，并且因此指明所陈述的特征、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但并不排除存在或者添加一个或多个其它特征、步骤、操作、元件、部件、和/或它们的组合。文中描述的方法步骤、过程、以及操作不解释为必须要求它们以所描述或说明的特定顺序执行，除非明确指出执行顺序。还应当理解，可以使用另外或者替代的步骤。
实施例1
如图1所示，本实施例提供的基于图像的城市道路及地下管廊全景图获取方法，包括以下内容：
S1、获取地下管廊现场球型摄像机的实时视频数据
S2、将视频数据分解为至少一张图片
具体地，通过对获取到视频流数据进行逐帧分解，并对每一帧数据转换成所需要的图片格式，图片格式不做限定，可以根据实际应用进行设定。
S3、基于图像webgl技术中着色器语言，通过顶点着色器获取要添加全景图片的球体顶点坐标、要添加全景图片的球体顶点颜色以及要添加全景图片的球体顶点贴图，并把上述信息赋值给片元着色器。
具体地，着色器语言是可实现对图像的渲染，来替代显卡固定渲染管线的现有可编辑程序，着色器可以实现图形学计算中的相关计算，由于其可编辑性，可以实现各种各样的图像效果而不用受显卡的固定渲染管线限制，片元着色器又叫像素着色用于图形中每个像素的颜色填充，比如给图片添加滤镜，实际上就是将图片的像素点颜色填充进行修改等均为现有技术，在此不做赘述。
S4、片元着色器将视频数据分解的全景图片与顶点坐标进行对应，通过计算图片颜色获取纹理值，然后对像素点填充颜色值，进行图像呈现；
S5、通过旋转虚拟相机，查看全景图，其中，虚拟相机是在webgl中通过把场景中的所有物体往相反方向移动的方式来模拟出的摄像机，产生一种在移动的感觉。
下面对本实施例的基于图像的城市道路及地下管廊全景图获取方法进行详细描述：在对某区域的地下管廊数据可视化实施中，获取其某个球型视频摄像机的视频流数据，对视频流数据进行逐帧分解为图片后，赋值添加到系统web端，用户通过指定web地址后就可实时查看地下管廊全景图像，对地下空间进行监测查看。
实施例2
上述实施例1提供了基于图像的城市道路及地下管廊全景图获取方法，与之相对应地，本实施例提供一种基于图像的城市道路及地下管廊全景图获取系统。
本实施例提供的基于图像的城市道路及地下管廊全景图获取系统可以实施实施例1的基于图像的城市道路及地下管廊全景图获取方法，该基于图像的城市道路及地下管廊全景图获取系统可以通过软件、硬件或软硬结合的方式来实现。例如，该基于图像的城市道路及地下管廊全景图获取系统可以包括集成的或分开的功能模块或功能单元来执行实施例1各方法中的对应步骤。由于本实施例的基于图像的城市道路及地下管廊全景图获取系统基本相似于方法实施例，所以本实施例描述过程比较简单，相关之处可以参见实施例1的部分说明即可，本实施例的基于图像的城市道路及地下管廊全景图获取系统的实施例仅仅是示意性的。
具体地，本实施例提供的基于图像的城市道路及地下管廊全景图获取系统，包括：
视频数据获取单元，用于获取地下管廊现场摄像机的实时视频数据；
数据分解单元，用于将实时视频数据逐帧分解为至少一张图片；
顶点着色单元，基于图像webgl技术中着色器语言，通过顶点着色器获取图片的顶点坐标、顶点颜色以及顶点贴图；
片元着色单元，基于片元着色器将视频数据分解的图片与顶点坐标对应，通过计算图片颜色获取相应纹理值，完成像素点的颜色值填充，进行图像呈现；
全景查看单元，用于通过旋转虚拟相机，查看全景图。
实施例3
本实施例提供一种与本实施例1所提供的基于图像的城市道路及地下管廊全景图获取对应的处理设备，处理设备可以是用于客户端的电子设备，例如手机、笔记本电脑、平板电脑、台式机电脑等，以执行实施例1的方法。
所述处理设备包括处理器、存储器、通信接口和总线，处理器、存储器和通信接口通过总线连接，以完成相互间的通信。总线可以是工业标准体系结构(ISA，IndustryStandard Architecture)总线，外部设备互连(PCI，Peripheral Component)总线或扩展工业标准体系结构(EISA，Extended Industry Standard Component)总线等等。存储器中存储有可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器运行所述计算机程序时执行本实施例1所提供的基于图像的城市道路及地下管廊全景图获取方法。
在一些实现中，存储器可以是高速随机存取存储器(RAM：Random AccessMemory)，也可能还包括非不稳定的存储器(non-volatile memory)，例如至少一个磁盘存储器。
在另一些实现中，处理器可以为中央处理器(CPU)、数字信号处理器(DSP)等各种类型通用处理器，在此不做限定。
实施例4
本实施例1的基于图像的城市道路及地下管廊全景图获取方法可被具体实现为一种计算机程序产品，计算机程序产品可以包括计算机可读存储介质，其上载有用于执行本实施例1所述的基于图像的城市道路及地下管廊全景图获取方法的计算机可读程序指令。
计算机可读存储介质可以是保持和存储由指令执行设备使用的指令的有形设备。计算机可读存储介质例如可以是但不限于电存储设备、磁存储设备、光存储设备、电磁存储设备、半导体存储设备或者上述的任意组合。
需要说明的是，附图中的流程图和框图显示了根据本申请的多个实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。上述内容仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围。
Claims (5)
1.一种基于图像的城市道路及地下管廊全景图获取方法，其特征在于包括以下内容：
S1、获取地下管廊现场实时视频数据；
S2、将实时视频数据逐帧分解为至少一张图片；
S3、基于图像webgl技术中着色器语言，通过顶点着色器获取图片的顶点坐标、顶点颜色以及顶点贴图并赋值给片元着色器；
S4、片元着色器将视频数据分解的图片与顶点坐标对应，通过计算图片颜色获取相应纹理值，完成像素点的颜色值填充进行图像呈现；
S5、通过旋转虚拟相机，查看全景图。
2.根据权利要求1所述的基于图像的城市道路及地下管廊全景图获取方法，其特征在于，现场视频数据采用球型摄像机摄取。
3.一种基于图像的城市道路及地下管廊全景图获取系统，其特征在于该系统包括：
视频数据获取单元，用于获取地下管廊现场实时视频数据；
数据分解单元，用于将实时视频数据逐帧分解为至少一张图片；
顶点着色单元，基于图像webgl技术中着色器语言，通过顶点着色器获取图片的顶点坐标、顶点颜色以及顶点贴图；
片元着色单元，基于片元着色器将视频数据分解的图片与顶点坐标对应，通过计算图片颜色获取相应纹理值，完成像素点的颜色值填充进行图像呈现；
全景查看单元，用于通过旋转虚拟相机，查看全景图。
4.一种处理设备，所述处理设备至少包括处理器和存储器，所述存储器上存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器运行所述计算机程序时执行以实现根据权利要求1到2任一项所述基于图像的城市道路及地下管廊全景图获取方法的步骤。
5.一种计算机存储介质，其特征在于，其上存储有计算机可读指令，所述计算机可读指令可被处理器执行以实现根据权利要求1到2任一项所述基于图像的城市道路及地下管廊全景图获取方法的步骤。
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