CN113454980A - 全景拍摄方法、电子设备及存储介质 - Google Patents

全景拍摄方法、电子设备及存储介质 Download PDF

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CN113454980A CN202080014965.XA CN202080014965A CN113454980A CN 113454980 A CN113454980 A CN 113454980A CN 202080014965 A CN202080014965 A CN 202080014965A CN 113454980 A CN113454980 A CN 113454980A
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翁松伟
刘嘉玮
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SZ DJI Technology Co Ltd
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Abstract

本公开涉及一种全景拍摄方法、电子设备及计算机可读存储介质。全景拍摄方法包括：接收拍摄指令；基于所述拍摄指令调整可移动平台的设备参数，拍摄多张图像，其中，所述设备参数包括设备姿态、高度、相机朝向或拍摄参数中的一种或多种，所述多张图像用于生成天空之眼图像，所述天空之眼图像是以图像中的天空区域为旋转中心进行坐标变换得到的图像。

Description

全景拍摄方法、电子设备及存储介质
技术领域
本公开涉及无人机领域，并且更为具体地，涉及一种全景拍摄方法、电子设备及存储介质。
背景技术
随着社会的发展，为满足人们对于图像表现形式的多样性的需求，全景图像应运而生，全景图像目前广泛应用于人们的生活中。
相关技术中，首先采集多张图像素材，然后通过计算机中的PS(Photoshop，图像处理软件)等图像处理软件对采集到的图像素材进行处理，对图像的后期处理难度大，处理速度慢，全景图像生成效率低。
需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。
发明内容
本公开的目的在于提供一种全景拍摄方法，该方法可以自动、快速生成天空之眼图像，节省了后期其他软件处理的过程，操作简单，可以降低操作难度，提升用户的使用趣味。
本公开的其他特性和优点将通过下面的详细描述变得显然，或部分地通过本公开的实践而习得。
根据本公开的第一方面，提供一种全景拍摄方法，包括：获取拍摄指令；基于所述拍摄指令调整可移动平台的姿态，拍摄多张图像；根据所述多张图像进行坐标转换生成天空之眼图像，所述天空之眼图像是以图像中的天空区域为旋转中心进行坐标变换得到的图像。
根据本公开的第二方面，提供一种电子设备，包括：处理器；以及存储器，用于存储所述处理器的可执行指令；其中，所述处理器配置为经由执行所述可执行指令来执行全景拍摄方法，所述全景拍摄方法包括：获取拍摄指令；基于所述拍摄指令调整可移动平台的姿态，拍摄多张图像；根据所述多张图像进行坐标转换生成天空之眼图像，所述天空之眼图像是以图像中的天空区域为旋转中心进行坐标变换得到的图像。
根据本公开的第三方面，提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如本公开实施例第一方面所述的全景拍摄方法。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。
附图说明
为了更清楚地说明本公开实施例的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是根据本公开的一个示例性实施例提供的系统架构的示意图；
图2是根据本公开的一个示例性实施例示出的一种全景拍摄方法的流程图；
图3是根据本公开的一个示例性实施例示出的一种横幅全景图像；
图4是根据本公开的一个示例性实施例示出的一种球形全景图像；
图5是根据本公开的一个示例性实施例示出的一种天空之眼图像；
图6是根据本公开的一个示例性实施例示出的球形坐标系的示意图；
图7A是根据本公开的一个示例性实施例示出的一种坐标变换的示意图；
图7B是根据本公开的一个示例性实施例示出的另一种坐标变换的示意图；
图7C是根据本公开的一个示例性实施例示出的另一种坐标变换的示意图；
图8是本公开的一个示例性实施例示出的另一种全景拍摄方法的流程图；
图9是根据本公开的一个示例性实施例示出的另一种天空之眼图像；
图10是本公开的一个示例性实施例示出的另一种全景拍摄方法的流程图；
图11是本公开的一个示例性实施例示出的另一种全景拍摄方法的流程图；
图12是本公开的一个示例性实施例示出的另一种全景拍摄方法的流程图；
图13是本公开的一个示例性实施例示出的另一种全景拍摄方法的流程图；
图14是根据本公开的一个示例性实施例的电子设备的框图；
图15是根据本公开实施例示出的一种计算机可读存储介质的示意图。
具体实施方式
现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的范例；相反，提供这些实施方式使得本公开将更加全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施方式中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本公开的实施方式的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本公开的技术方案而省略所述特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、组元、装置、步骤等。在其它情况下，不详细示出或描述公知技术方案以避免喧宾夺主而使得本公开的各方面变得模糊。
此外，附图仅为本公开的示意性图解，图中相同的附图标记表示相同或类似的部分，因而将省略对它们的重复描述。附图中所示的一些方框图是功能实体，不一定必须与物理或逻辑上独立的实体相对应。可以采用软件形式来实现这些功能实体，或在一个或多个硬件模块或集成电路中实现这些功能实体，或在不同网络和/或处理器装置和/或微控制器装置中实现这些功能实体。
下面结合附图对本公开示例实施方式进行详细说明。
图1是根据本公开的一个示例性实施例提供的系统架构的示意图。
如图1所示，系统架构100可以包括用户终端101、网络102和可移动平台103。网络102可以在用户终端101和可移动平台103之间提供通信链路的介质。网络102可以包括各种连接类型，例如有线、无线通信链路或者光纤电缆等等。
用户可以使用用户终端101通过网络102与可移动平台103交互，以接收或发送消息等。其中，用户终端101可以是具有显示屏并且支持连接到网络102能力的各种电子设备，包括但不限于遥控器、智能手机、平板电脑、膝上型便携计算机、台式计算机、可穿戴设备、虚拟现实设备、增强现实设备，游戏手柄，智能家居等等。
可移动平台101例如可以为无人机，用户可以通过用户终端101向无人机发送拍摄指令，无人机可以接收用户终端101发送的拍摄指令，无人机可以基于该拍摄指令调整无人机的姿态，拍摄多张图像，无人机可以将拍摄的多张图像存储在无人机的存储器中，也可以将拍摄的多张图像发送给用户终端101，无人机可以对拍摄的多张图像进行处理，生成天空之眼图像，无人机可以将生成的天空之眼图像发送给用户终端101，用户终端101也可以对无人机拍摄的多张图像进行处理，生成天空之眼图像。
应该理解，图1中的用户终端、网络和可移动平台的数目仅仅是示意性的，根据实际需要，可以具有任意数目的用户终端、网络和可移动平台。
图2是根据本公开的一个示例性实施例示出的一种全景拍摄方法的流程图。本公开实施例提供的全景拍摄方法可以由任意具备计算处理能力的电子设备执行，如可以由图1所示的可移动平台执行。如图2所示，本公开实施例提供的全景拍摄方法可以包括步骤S21-S24。
在步骤S21中，获取拍摄指令。
在一些实施例中，可移动平台可以接收用户通过终端设备发送的拍摄指令。
拍摄指令例如可以为拍摄用于生成天空之眼图像的指令。
例如，用户可以在终端设备选择天空之眼模式，终端设备可以根据用户选择的天空之眼模式向可移动平台发送拍摄指令。
拍摄指令可以包括拍摄位置信息、拍摄对象信息、拍摄参数信息及拍摄图像数量中的一种或多种。
拍摄位置信息例如可以为坐标、海拔、经纬度等，拍摄对象信息例如可以包括用户想要拍摄的物体，例如可以为建筑物、河流、山脉、桥梁等，拍摄参数信息例如可以包括感光度、光圈、焦距等。
本公开实施例中，可移动平台例如可以为无人机、穿越机、无人车、无人船等等，下面以无人机为例进行说明，但本公开的可移动平台不限于此。
在步骤S22中，基于拍摄指令调整可移动平台的姿态，拍摄多张图像。
其中，还可以基于拍摄指令调整可移动平台的设备参数，设备参数包括设备可移动平台的高度、相机朝向或可移动平台上的相机的拍摄参数(例如光圈、快门、ISO等)中的一种或多种。
例如无人机可以根据拍摄指令中的拍摄位置信息及拍摄对象信息，调整无人机的设备姿态、高度、相机朝向、无人机的偏航角、无人机的横滚角、无人机的俯仰角中的任意一种或多种，可以根据拍摄指令中的拍摄参数信息，调整相机的拍摄参数，可以根据拍摄指令中的拍摄图像数量，拍摄多张图像。或者，无人机根据拍摄指令调整云台的姿态、朝向、横滚角、偏航角、俯仰角中的任意一种或多种，来拍摄不同方位或高度的视角图像。其中，云台上可以搭载相机。当无人机上的相机可以拍摄水平方向360、垂直方向180/360的全景图时，利用本申请的方法可以利用水平方向360、垂直方向180/360的全景图来生成大广角的天空之眼图像。若由于无人机本身结构的限制或者云台的最大转动角度的限制，相机无法实现水平方向360、垂直方向360的全景图拍摄时，可以利用无人机/云台的最大转动角度来实现广角图像的拍摄，或者可以基于用户输入的角度(180全景或360度全景或270全景)来自适应的规划无人机的姿态或者云台姿态的变化，来实现全景图像的拍摄。例如，借助无人机或者云台，相机镜头可以实现俯仰：-90°至+30°的转动，偏航：-75°至+75°的转动，则相机可以拍摄水平范围120°，垂直范围150°的全景图像。
在上述流程中，无人机和云台使用统一的yaw-pitch-roll坐标系。云台和无人机旋转实现相机可以拍摄全景图像时，还可以以相机拍摄画面不会拍摄到飞机机体为准则(需根据不同的航拍装置进行区别，因旋转飞机和云台的目的实为旋转相机)：如果只通过旋转云台就可以到达相机拍摄全景且不会拍摄到飞机机体，则不需要旋转飞机，否则需旋转飞机使得拍摄画面不会被飞机机体遮挡。
示例性的，无人机也可以根据拍摄时的天气、光照强度等自动地调整拍摄参数。
例如，无人机可以根据光照强度调整拍摄模式，例如，在白天光照强度较大时，无人机可以使用白天模式进行拍摄，在晚上光照强度较小时，无人机可以使用夜景模式进行拍摄。
例如，无人机可以根据调整好的设备姿态、高度、相机朝向，按照顺时针或逆时针的方向对拍摄对象进行旋转拍摄，获得拍摄的多张图像。其中，旋转拍摄的角度例如可以为360°，也可以为大于360°。
无人机拍摄的多张图像中，部分图像或全部图像可以有重叠区域或图像内容相邻。
拍摄的多张图像可以用于生成天空之眼图像，天空之眼图像是以图像中的天空区域为旋转中心进行坐标变换得到的图像。
图3是根据本公开的一个示例性实施例示出的一种横幅全景图像。
图4是根据本公开的一个示例性实施例示出的一种球形全景图像。
图5是根据本公开的一个示例性实施例示出的一种天空之眼图像。
如图3所示，横幅全景图像中的上方可以是天空区域301、中间可以是拍摄景物302，拍摄景物302例如可以包括建筑物、植物等，下方可以是地面区域303。
如图4所示，球形全景图像中地面区域303位于画面中心，拍摄景物302位于画面中心附近，天空区域301位于画面四周。
在图4所示的球形全景图像中，拍摄景物所占面积较小，天空区域301需要经过复杂的补天处理。
在一些实施例中，如图5所示，天空之眼图像中天空区域301位于画面中心，天空以外的拍摄景物302位于画面四周。
其中，画面中心包括但不限于画面的正中心，相对于拍摄景物，天空区域在画面的中心即可。
在天空之眼图像中，拍摄景物所占面积较大，显示更清晰，有利于用户观看，可以提升用户体验；天空之眼图像的中间区域为天空区域301，不需要经过复杂的补天处理，操作简单。
本公开实施例中，天空之眼图像可以直接由无人机生成，也可以由终端设备通过无人机拍摄的多张图像生成。
在一些实施例中，全景拍摄方法还包括：向终端设备发送多张图像，多张图像用于终端设备生成天空之眼图像。
无人机可以将拍摄的多张图像发送给终端设备，终端设备可以自动对多张图像进行处理，处理过程和无人机的处理过程可以相同，终端设备也可以根据用户的操作对多张图像进行处理，生成天空之眼图像。
在步骤S23中，根据多张图像进行坐标变换生成天空之眼图像。
例如，无人机可以对多张图像进行处理，生成天空之眼图像。
在一些实施例中，可以以可移动平台对应的球形坐标系为基准，将所述多张图像映射至所述球形坐标系，生成球形全景图；根据球形坐标系与极坐标系的转换关系，将球形全景图映射至极坐标系下，生成天空之眼图像。
例如，可以将无人机拍摄的图像映射到球形坐标系中，生成球形全景图像，根据坐标变换，将球形全景图像映射到极坐标系中，生成天空之眼图像。
在一些实施例中，可以基于可移动平台拍摄的多张图像的GPS(GlobalPositioning System，全球定位系统)坐标，通过坐标变换对拍摄的多张图像进行处理，生成天空之眼图像。
例如，可以基于无人机拍摄的多张图像时无人机的GPS坐标和球形坐标系，对多张图像进行坐标变换，将图像映射到球形坐标系下，球形坐标系的一个顶点为天空区域的中心，一定半径内的区域为天空区域，以顶点为中心进行旋转变化，可以获得天空之眼图像。
天空区域的半径可以根据需要设置，例如，用户想要天空之眼图像中间的天空区域大一些，可以将天空区域的半径设置地较大。
图6是根据本公开的一个示例性实施例示出的球形坐标系的示意图。
图7A是根据本公开的一个示例性实施例示出的一种坐标变换的示意图。
例如可以将无人机拍摄的多张图像贴到如图6所示的球形坐标系中，例如，可以根据无人机拍摄图像A时的经纬度确定A在球形坐标系中的坐标，根据A在球形坐标系中的坐标范围或区域，将A放到相应位置。
如图7A所示，可以在球形坐标系中设定投影中心点的坐标，连接投影中心点和球面上一点A，可以得到一条直线。建立投影平面，投影平面可以与球形坐标系相切在南极点，也可以相切在其他点。通过计算该直线与该投影平面的交点，可以得到投影后的坐标。通过坐标变换，可以得到拍摄的多张图像的天空之眼图像。
其中，坐标变换可以为极坐标变换。
在一些实施例中，投影中心点例如可以设置在南极点，也可以设置在其他点。
其中，球形坐标系可以是以无人机本身为中心的球形坐标系。无人机上的相机在拍摄每张图片时，都有对应的无人机的姿态(例如GPS位置及朝向等)以及云台姿态，基于无人机采集图片时的无人机姿态与云台姿态，将各图片映射到球型坐标系上进行融合。例如无人机悬停在初始位置1朝正前方拍摄一张图片1，向左旋转角度1拍摄一张照片2，基于位置1向右旋转角度1拍摄一张照片3，基于位置1向垂直上方旋转角度1拍摄一张照片4，基于位置1向垂直下方旋转角度1拍摄一张照片5，基于位置1在水平方向旋转180度拍摄一张照片6，其中角度1包括但不限于90度，可以采用类似水平旋转、垂直旋转的方式拍摄360度全景图像。在进行图像映射至球形坐标系的过程时，可以选以球形坐标系中心为起点水平的一个方向映射为照片1的正方向，进而利用拍摄时无人机的位置、朝向等依次将各张照片映射到球形坐标系下，例如将照片1映射至球形表面的正前方向，将照片2映射至球形表面的左侧，将照片3映射至球形表面的右侧，将照片4映射至球形表面的顶侧，将照片5映射至球形表面的底侧，将照片6映射至球形表面的正后方向。如图7B所示，其中，左侧图片为无人机超下视角度拍摄的照片，右侧图片中即将下视角度拍摄的照片映射至球形坐标系的底侧。
在一些实施例中，可以以可移动平台对应的球形坐标系为基准，将多张图像映射至球形坐标系，生成球形全景图；以球形坐标系上预设位置为中心，将球形全景图展开，得到横幅图像；根据横幅图像所在平面坐标系与极坐标系的转换关系，将球形全景图映射至极坐标系下，生成天空之眼图像。
例如，在生成球形全景图像之后，可以将球形全景图像展开，生成横幅全景图像，进而根据坐标变换，将横幅全景图像映射到极坐标中，生成天空之眼图像。
图7C是根据本公开的一个示例性实施例示出的另一种坐标变换的示意图。
例如，可以以无人机向初始在正前方拍摄的方向为中心，将球形全景图展开为横幅图。例如图7C中左侧的图片即为将球形全景图像展开后的图像示意图，其中，为便于说明坐标变换的原理，可以将图3所示的横幅全景图像简化为如图7C左侧所示的直角坐标系中的横幅全景图像，该横幅全景图像长为b，宽为2a。图7C中并未显示图像内容，仅显示了图像形状。其中，图像的上半部分为图3所示的天空区域301，图片的下部分为图3所示的地面区域303，中心区域为图3所示的拍摄景物302。
在将各张照片映射到球形坐标系后，还可以将相邻的照片的边缘进行图像处理，以消除画面跳变的问题。
可以将图7C中左侧直角坐标系中的横幅全景图像的天空区域的点映射到右侧新坐标系的中心区域，将左侧直角坐标系中的横幅全景图像的地面区域的点映射到右侧新坐标系的外侧区域。
例如，将图7C中左侧直角坐标系中纵坐标为2a，横坐标在0到b之间的点(即y＝2a，且0≤x≤b)映射到右侧新坐标系的原点，将图7C中左侧直角坐标系中纵坐标为0，横坐标在0到b之间的点(即y＝0，且0≤x≤b)映射到右侧新坐标系中以R为半径的圆上，将图7C中左侧直角坐标系中纵坐标为a，横坐标在0到b之间的点(即y＝a，且0≤x≤b)映射到右侧新坐标系中以R/2为半径的圆上，例如，左侧直角坐标系中的点M可以映射到右侧新坐标系中的M’处。经过了坐标变换，则可以获得如图5所示的天空之眼图像。
可选的，还可以直接进行球形坐标系到极坐标系的映射，即直接将生成的球形全景图映射至极坐标系中生成天空之眼图像。
在一些实施例中，全景拍摄方法还包括：存储或向终端设备发送天空之眼图像。
例如，无人机可以将生成的天空之眼图像存储在无人机的存储器中，也可以将天空之眼图像发送给用户终端，用户终端可以向用户展示生成的天空之眼图像，用户可以对天空之眼图像进行编辑和处理。
在一些实施例中，全景拍摄方法还包括：在接收到目标对象的播放指令后，播放多张图像生成天空之眼图像的过程。
目标对象例如可以为用户，用户可以通过终端设备向无人机发送播放指令，无人机可以包括显示装置，在接收到用户的播放指令后，无人机的显示装置可以播放多张图像生成天空之眼图像的过程，也可以在终端设备播放多张图像生成天空之眼的过程。
本公开实施例中，可以动态展示天空之眼图像的生成过程，可以提升用户兴趣，提升用户体验。
需要说明的是，无人机拍摄的多张图像也可以用于生成小行星模式的图像。
本公开实施例的全景拍摄方法，基于拍摄指令调整可移动平台的设备参数，拍摄多张图像，可以自动、快速生成天空之眼图像，无需后期其他软件处理，操作简单，可以降低操作难度，提升用户的使用趣味。
图8是本公开的一个示例性实施例示出的另一种全景拍摄方法的流程图。
在图2所示的全景拍摄方法的基础上，图8所示的全景拍摄方法还可以包括步骤S81-S83。
在步骤S81中，识别天空之眼图像中的天空区域。
在一些实施例中，基于天空之眼图像的灰度值和/或梯度值，识别天空之眼图像中的天空区域。
例如，可以基于天空之眼图像的灰度值，识别天空之眼图像中的天空区域；可以基于天空之眼图像的梯度值，识别天空之眼图像中的天空区域；也可以基于天空之眼图像的灰度值和梯度值，识别天空之眼图像中的天空区域。
例如，可以将天空之眼图像中灰度值处于预设阈值的区域识别为天空区域，预设阈值例如可以是灰度值为204。或者，可以将天空之眼图像中梯度较小的区域识别为天空区域，或者，可以将天空之眼图像中平坦区域识别为天空区域，可以将天空之眼图像中灰度值处于预设阈值、梯度较小且平坦的区域识别为天空区域。
本领域技术人员也可以根据天空之眼图像的其他值识别天空区域。
在步骤S82中，将天空区域替换为预设图像，其中，预设图像包括二维码、目标对象信息、球形全景图像中的一种或多种。
其中，所述球形全景图像是以图像中的天空以外的拍摄景物为旋转中心进行坐标变换得到的图像。
例如，可以将天空区域全部替换为预设图像，也可以按照预设比例，将天空区域的一部分替换为预设图像，预设比例可以根据用户需要设置。
预设图像例如可以为二维码、用户自定义的logo(标识)，将天空区域替换为用户的二维码，便于社交分享，其他用户可以通过扫描二维码，获得用户信息或其他信息。
预设图像例如可以为目标对象信息，目标对象信息例如可以为用户照片、风景照片、飞机照片、落日照片等，例如可以将飞机照片或落日照片放入天空之眼图像中。
图9是根据本公开的一个示例性实施例示出的另一种天空之眼图像。
在一些实施例中，预设图像例如可以为球形全景图像。例如可以将天空区域中预设比例的区域替换为球形全景图像，以及将未替换的天空区域与球形全景图像相邻的边缘区域进行图像融合。
如图9所示，例如可以将图5所示的天空之眼图像中的天空区域301替换为图4所示的球形全景图像，将为替换的天空区域与球形全景图像相邻的边缘区域进行图像融合。天空之眼图像中的天空区域和球形全景图像中的天空区域可以衔接，实现更好的显示真实天空色彩的效果，无需复杂的补天操作，降低了操作难度。
例如可以获取天空之眼图像中天空区域对应的坐标，根据天空区域对应的坐标，对预设图像进行坐标变换，将天空区域替换为预设图像，可以在预设图像未发生畸变的情况下嵌入到天空之眼图像内部。
在步骤S83中，通过坐标变换对天空区域对应的坐标进行处理，以放大或缩小天空区域。
例如可以获取天空之眼图像中天空区域对应的坐标，对天空区域对应的坐标进行处理，例如可以对天空区域对应的坐标乘个系数矩阵，可以放大或缩小天空之眼图像中的天空区域。
放大或缩小天空区域的比例可以根据用户的需求设置。
例如可以根据用户需求，在进行坐标映射时，改变投影中心点的坐标，或者，偏移坐标点，实现天空之眼图像中天空区域的放大或缩小功能。
需要说明的是，本公开实施例包括但不限于对天空之眼图像中天空区域的放大或缩小，也可以对天空之眼图像中拍摄景物或其他区域进行放大或缩小。
本公开实施例提供的全景拍摄方法，可以将天空之眼图像中的天空区域替换为预设图像，可以根据用户个性化需求定制图像，便于社交媒体分享，可以增加用户趣味，提升用户体验。
图10是本公开的一个示例性实施例示出的另一种全景拍摄方法的流程图。
在图2所示的全景拍摄方法的基础上，图10所示的全景拍摄方法还可以包括S101-S104。
在步骤S101中，对多张图像进行拼接处理，获得球形全景图像。
例如可以根据图像拼接算法对无人机拍摄的多张图像进行拼接，获得球形全景图像，图像拼接算法例如可以为α融合算法。
在步骤S102中，当球形全景图像中相邻画面的边缘没有对齐时，获取未对齐的图像区域对应的拍摄位置。
在本公开实施例中，可以根据球形全景图像判断相邻画面边缘是否有未对齐的情况，也可以根据球形全景图像展开生成的横幅全景图像判断相邻画面边缘是否有未对齐的情况。
当球形全景图像中相邻画面的边缘没有对齐时，可以直接确定出未对齐的图像区域在球形坐标系中的坐标，根据该坐标可以直接确定出无人机拍摄时所处的地理位置、方向、姿态等。
当横幅全景图像中相邻画面的边缘没有对齐时，可以将横幅全景图像中未对齐的区域对应的坐标映射到球形坐标系中，获得未对齐的区域对应的球形坐标系中的坐标，根据该坐标可以直接确定出无人机拍摄时所处的地理位置、方向、姿态等。
例如可以对相邻的拼接图像的边缘进行检测，判断边缘是否对齐，当相邻的拼接图像的边缘没有对齐时，获取没有对齐的图像区域对应的坐标。
例如，在无人机拍摄图像的过程中，飞机可能出现抖动、漂移等情况，这时候拍摄的图像在生成横幅全景图像后，可能存在边缘未对齐、有空隙留白的情况，可以对未对齐的位置进行补拍操作。
在步骤S103中，基于未对齐的图像区域对应的坐标，确定可移动平台的补拍位置。
例如可以对未对齐的图像区域对应的坐标进行坐标映射，获得无人机在拍摄该区域时的地理位置，该地理位置可以作为无人机的补拍位置。
在步骤S104中，基于补拍位置，执行补拍操作，获得补拍图像。
无人机可以根据移动到补拍位置，执行补拍操作，将在该补拍位置拍摄的图像作为补拍图像。
在获得补拍图像之后，可以用补拍图像替换掉原来拍摄的多张图像中补拍图像对应的原始图像，对替换后的图像集进行拼接处理，可以获得过渡平滑的拼接图像。
图11是本公开的一个示例性实施例示出的另一种全景拍摄方法的流程图。
在图2所示的全景拍摄方法的基础上，图11所示的全景拍摄方法还可以包括S111-S114。
在步骤S111中，对多张图像进行拼接处理，获得球形全景图像。
例如可以根据图像拼接算法对无人机拍摄的多张图像进行拼接，获得横幅全景图像，图像拼接算法例如可以为α融合算法。
在步骤S112中，当球形全景图像中的目标物体存在扭曲区域时，获取扭曲区域对应的坐标。
在本公开实施例中，可以根据球形全景图像判断目标物体是否存在扭曲区域，也可以根据球形全景图像展开生成的横幅全景图像判断目标物体是否存在扭曲区域。
当球形全景图像中的目标物体存在扭曲区域时，可以直接确定出扭曲区域在球形坐标系中的坐标，根据该坐标可以直接确定出无人机拍摄时所处的地理位置、方向、姿态等。
当横幅全景图像中的目标物体存在扭曲区域时，可以将横幅全景图像中的扭曲区域对应的坐标映射到球形坐标系中，获得扭曲区域对应的球形坐标系中的坐标，根据该坐标可以直接确定出无人机拍摄时所处的地理位置、方向、姿态等。目标物体例如可以为建筑物、山脉、河流、桥梁等。
例如可以对横幅全景图像中的建筑物进行检测，判断建筑物是否存在扭曲区域，当建筑物存在扭曲区域时，可以获取该扭曲区域对应的坐标，也可以获取包含扭曲区域的建筑物对应的坐标。
例如，在无人机拍摄图像的过程中，飞机可能出现抖动、漂移等情况，这时候拍摄的图像在生成横幅全景图像后，图中的目标物体可能存在扭曲的情况，可以对扭曲位置或对整个目标物体进行补拍操作。
在步骤S113中，基于扭曲区域对应的坐标，确定可移动平台的补拍位置。
例如可以对扭曲区域对应的坐标进行坐标映射，获得无人机在拍摄该区域时的地理位置，该地理位置可以作为无人机的补拍位置。
在步骤S114中，基于目标物体及可移动平台的FOV，确定补拍图像的数量。
例如可以根据存在扭曲的目标物体占可移动平台的FOV(视角场)的大小，确定补拍图像的数量，例如，当可移动平台的FOV不能包含目标物体的整体时，可以在多个位置拍摄多个补拍图像。
在步骤S115中，基于补拍位置，执行补拍操作，获得补拍图像。
无人机可以根据移动到补拍位置，执行补拍操作，将在该补拍位置拍摄的图像作为补拍图像。
在获得补拍图像之后，可以用补拍图像替换掉原来拍摄的包含扭曲区域的图像或包含目标物体的图像，对替换后的图像集进行拼接处理，可以获得过渡平滑的拼接图像。
图12是本公开的一个示例性实施例示出的另一种全景拍摄方法的流程图。
图12所示的全景拍摄方法例如可以在图10所示的步骤S101或图11所示的步骤S111之前执行。图12所示的全景拍摄方法可以包括S121-S123。
在步骤S121中，当可移动平台的拍照模式为夜景模式时，获取多张图像的亮度。
例如,在光照强度较小时，无人机可以使用夜景模式进行拍摄，在无人机使用夜景模式进行拍摄时，在对拍摄的多张图像进行拼接处理之前，可以先验证多张图像的亮度是否大致相等。
在步骤S122中，判断多张图像的亮度是否在预设范围内。
例如可以判断无人机拍摄的多张图像的亮度是否在预设范围内，当多张图像的亮度在预设范围内时，可以对多张图像进行拼接处理，以生成横幅全景图像或天空之眼图像；当多张图像的亮度不在预设范围内时，可以执行步骤S123。
预设范围可以根据需要设置。
在步骤S123中，当多张图像的亮度不在预设范围内时，调节多张图像的亮度。
当多张图像的亮度不在预设范围内时，无人机可以自动调节多张图像的亮度，使得调整后的多张图像的亮度在预设范围内，便于后续拼接处理，可以获得视觉效果更好的全景图像。
图13是本公开的一个示例性实施例示出的另一种全景拍摄方法的流程图。
图13所示的全景拍摄方法可以包括S131-S136。
在步骤S131中，接收拍摄指令。
例如无人机可以接收用户发送的拍摄指令。
在步骤S132中，拍摄多张图像。
例如无人机可以根据拍摄指令拍摄多张图像。
在步骤S133中，基于α融合算法，生成横幅全景图像。
例如可以基于α融合算法，对多张图像进行拼接，生成横幅全景图像。
在步骤S134中，对横幅全景图像进行极坐标变换，生成天空之眼图像。
例如可以对横幅全景图像进行极坐标变化，生成天空之眼图像；也可以根据用户选择的预设模式，对横幅全景图像或天空之眼图像进行处理，生成预设模式的图像。
预设模式的图像例如可以为小行星模式的图像，也可以为其他模式的全景图像。
例如也可以根据用户需求，将用户的二维码、自定义标识或其他图像嵌入到天空之眼图像中。
在步骤S135中，播放天空之眼图像的生成过程动画。
例如可以向用户展示天空之眼图像的生成过程的动画，让用户更直观地观看天空之眼图像的生成过程。
在步骤S136中，对天空之眼图像进行编辑，发布编辑后的天空之眼图像。
例如可以根据用户的操作指令，对天空之眼图像进行编辑，并将编辑后的天空之眼图像发送到终端设备进行发布。
例如可以对天空之眼图像中的区域进行放大或缩小操作。
所属技术领域的技术人员能够理解，本发明的各个方面可以实现为系统、方法或程序产品。因此，本发明的各个方面可以具体实现为以下形式，即：完全的硬件实施方式、完全的软件实施方式(包括固件、微代码等)，或硬件和软件方面结合的实施方式，这里可以统称为“模块”或“系统”。
图14是根据本公开的一个示例性实施例的电子设备的框图。
如图14所示，电子设备1400可以包括：处理器1410以及存储器1420，存储器1420可以用于存储处理器1410的可执行指令；其中，处理器1410可以配置为经由执行所述可执行指令来执行如下过程：获取拍摄指令；基于所述拍摄指令调整可移动平台的姿态，拍摄多张图像，根据所述多张图像进行坐标转换生成天空之眼图像，所述天空之眼图像是以图像中的天空区域为旋转中心进行坐标变换得到的图像。
在本公开的一个示例性实施例中，所述天空之眼图像中天空区域位于画面中心，天空以外的拍摄景物位于画面四周。在本公开的一个示例性实施例中，所述根据所述多张图像进行坐标转换生成天空之眼图像，包括：以所述可移动平台对应的球形坐标系为基准，将所述多张图像映射至所述球形坐标系，生成球形全景图；根据所述球形坐标系与极坐标系的转换关系，将所述球形全景图映射至所述极坐标系下，生成所述天空之眼图像。
在本公开的一个示例性实施例中，所述根据所述多张图像进行坐标转换生成天空之眼图像，包括：以所述可移动平台对应的球形坐标系为基准，将所述多张图像映射至所述球形坐标系，生成球形全景图；以所述球形坐标系上预设位置为中心，将所述球形全景图展开，得到横幅图像；根据所述横幅图像所在平面坐标系与极坐标系的转换关系，将所述球形全景图映射至所述极坐标系下，生成所述天空之眼图像。
在本公开的一个示例性实施例中，所述设备还配置为：在接收到目标对象的播放指令后，播放所述多张图像生成所述天空之眼模式的图像的过程。
在本公开的一个示例性实施例中，所述设备还配置为：识别所述天空之眼图像中的天空区域；将所述天空区域替换为预设图像，其中，所述预设图像包括二维码、目标对象信息、球形全景图像中的一种或多种，其中，所述球形全景图像是以图像中的天空以外的拍摄景物为旋转中心进行坐标变换得到的图像。
在本公开的一个示例性实施例中，识别所述天空之眼图像中的天空区域，包括：基于所述天空之眼图像的灰度值和/或梯度值，识别所述天空之眼图像中的天空区域。
在本公开的一个示例性实施例中，所述预设图像为球形全景图像，所述将所述天空区域替换为预设图像包括：将所述天空区域中预设比例的区域替换为所述球形全景图像，以及将未替换的天空区域与所述球形全景图像相邻的边缘区域进行图像融合。
在本公开的一个示例性实施例中，在生成球形全景图像之后，所述设备还配置为：当所述球形全景图像的边缘没有对齐时，获取未对齐的图像区域对应的坐标；基于所述未对齐的图像区域对应的坐标，确定所述可移动平台的补拍位置；基于所述补拍位置，执行补拍操作，获得补拍图像。
在本公开的一个示例性实施例中，在生成球形全景图像之后，所述设备还配置为：当所述球形全景图像中的目标物体存在扭曲区域时，获取扭曲区域对应的坐标；基于所述扭曲区域对应的坐标，确定所述可移动平台的补拍位置；基于所述补拍位置，执行补拍操作，获得补拍图像。
在本公开的一个示例性实施例中，在执行补拍操作之前，所述设备还配置为：基于所述目标物体及所述可移动平台的视场角FOV，确定补拍图像的数量。
在本公开的一个示例性实施例中，在对所述多张图像进行拼接处理之前，所述设备还配置为：当所述可移动平台的拍照模式为夜景模式时，获取所述多张图像的亮度；判断所述多张图像的亮度是否在预设范围内；当所述多张图像的亮度不在预设范围内时，调节所述多张图像的亮度。
参考图15所示，描述了根据本公开的实施方式的用于实现上述方法的程序产品1500，其可以采用便携式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)并包括程序代码，并可以在终端设备，例如个人电脑上运行。然而，本公开的程序产品不限于此，在本文件中，可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。
所述程序产品可以采用一个或多个可读介质的任意组合。可读介质可以是可读信号介质或者可读存储介质。可读存储介质例如可以为但不限于电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。
计算机可读信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了可读程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。可读信号介质还可以是可读存储介质以外的任何可读介质，该可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。
可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于无线、有线、光缆、RF等等，或者上述的任意合适的组合。
可以以一种或多种程序设计语言的任意组合来编写用于执行本公开操作的程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如Java、C++等，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算设备上执行、部分地在用户设备上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算设备上部分在远程计算设备上执行、或者完全在远程计算设备或服务器上执行。在涉及远程计算设备的情形中，远程计算设备可以通过任意种类的网络，包括局域网(LAN)或广域网(WAN)，连接到用户计算设备，或者，可以连接到外部计算设备(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。
应当注意，尽管在上文详细描述中提及了用于动作执行的设备的若干模块或者单元，但是这种划分并非强制性的。实际上，根据本公开的实施方式，上文描述的两个或更多模块或者单元的特征和功能可以在一个模块或者单元中具体化。反之，上文描述的一个模块或者单元的特征和功能可以进一步划分为由多个模块或者单元来具体化。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本公开实施例方案的目的。
另外，在本公开各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以是两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本公开的其它实施方案。本公开旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由所附的权利要求指出。

Claims (25)

1.一种全景拍摄方法，其特征在于，包括：
获取拍摄指令；
基于所述拍摄指令调整可移动平台的姿态，拍摄多张图像；
根据所述多张图像进行坐标转换生成天空之眼图像，所述天空之眼图像是以图像中的天空区域为旋转中心进行坐标变换得到的图像。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述天空之眼图像中天空区域位于画面中心，天空以外的拍摄景物位于画面四周。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述根据所述多张图像进行坐标转换生成天空之眼图像，包括：
以所述可移动平台对应的球形坐标系为基准，将所述多张图像映射至所述球形坐标系，生成球形全景图；
根据所述球形坐标系与极坐标系的转换关系，将所述球形全景图映射至所述极坐标系下，生成所述天空之眼图像。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述根据所述多张图像进行坐标转换生成天空之眼图像，包括：
以所述可移动平台对应的球形坐标系为基准，将所述多张图像映射至所述球形坐标系，生成球形全景图；
以所述球形坐标系上预设位置为中心，将所述球形全景图展开，得到横幅图像；
根据所述横幅图像所在平面坐标系与极坐标系的转换关系，将所述球形全景图映射至所述极坐标系下，生成所述天空之眼图像。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
在接收到目标对象的播放指令后，播放所述多张图像生成所述天空之眼图像的过程。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
识别所述天空之眼图像中的天空区域；
将所述天空区域替换为预设图像，其中，所述预设图像包括二维码、目标对象信息、球形全景图像中的一种或多种，其中，所述球形全景图像是以图像中的天空以外的拍摄景物为旋转中心进行坐标变换得到的图像。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述识别所述天空之眼图像中的天空区域，包括：
基于所述天空之眼图像的灰度值和/或梯度值，识别所述天空之眼图像中的天空区域。
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述预设图像为球形全景图像，所述将所述天空区域替换为预设图像包括：
将所述天空区域中预设比例的区域替换为所述球形全景图像，以及将未替换的天空区域与所述球形全景图像相邻的边缘区域进行图像融合。
9.根据权利要求3或4所述的方法，其特征在于，在生成球形全景图像之后，还包括：
当所述球形全景图像中相邻图像的边缘没有对齐时，获取未对齐的图像区域对应的坐标；
基于所述未对齐的图像区域对应的坐标，确定所述可移动平台的补拍位置；
基于所述补拍位置，执行补拍操作，获得补拍图像。
10.根据权利要求3或4所述的方法，其特征在于，在生成球形全景图像之后，还包括：
当所述球形全景图像中的目标物体存在扭曲区域时，获取扭曲区域对应的坐标；
基于所述扭曲区域对应的坐标，确定所述可移动平台的补拍位置；
基于所述补拍位置，执行补拍操作，获得补拍图像。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，在执行补拍操作之前，还包括：
基于所述目标物体及所述可移动平台的视场角FOV，确定补拍图像的数量。
12.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在根据所述多张图像进行坐标转换生成天空之眼图像之前，还包括：
当所述可移动平台的拍照模式为夜景模式时，获取所述多张图像的亮度；
判断所述多张图像的亮度是否在预设范围内；
当所述多张图像的亮度不在预设范围内时，调节所述多张图像的亮度。
13.一种电子设备，其特征在于，包括：
处理器；以及
存储器，用于存储所述处理器的可执行指令；
其中，所述处理器配置为经由执行所述可执行指令来执行如下过程：
获取拍摄指令；
基于所述拍摄指令调整可移动平台的姿态，拍摄多张图像；
根据所述多张图像进行坐标转换生成天空之眼图像，所述天空之眼图像是以图像中的天空区域为旋转中心进行坐标变换得到的图像。
14.根据权利要求13所述的设备，其特征在于，所述天空之眼图像中天空区域位于画面中心，天空以外的拍摄景物位于画面四周。
15.根据权利要求13或14所述的设备，其特征在于，所述根据所述多张图像进行坐标转换生成天空之眼图像，包括：
以所述可移动平台对应的球形坐标系为基准，将所述多张图像映射至所述球形坐标系，生成球形全景图；
根据所述球形坐标系与极坐标系的转换关系，将所述球形全景图映射至所述极坐标系下，生成所述天空之眼图像。
16.根据权利要求13或14所述的设备，其特征在于，所述根据所述多张图像进行坐标转换生成天空之眼图像，包括：
以所述可移动平台对应的球形坐标系为基准，将所述多张图像映射至所述球形坐标系，生成球形全景图；
以所述球形坐标系上预设位置为中心，将所述球形全景图展开，得到横幅图像；
根据所述横幅图像所在平面坐标系与极坐标系的转换关系，将所述球形全景图映射至所述极坐标系下，生成所述天空之眼图像。
17.根据权利要求13所述的设备，其特征在于，所述处理器还用于：
在接收到目标对象的播放指令后，播放所述多张图像生成所述天空之眼图像的过程。
18.根据权利要求13所述的设备，其特征在于，所述处理器还用于：
识别所述天空之眼图像中的天空区域；
将所述天空区域替换为预设图像，其中，所述预设图像包括二维码、目标对象信息、球形全景图像中的一种或多种，其中，所述球形全景图像是以图像中的天空以外的拍摄景物为旋转中心进行坐标变换得到的图像。
19.根据权利要求18所述的设备，其特征在于，所述识别所述天空之眼图像中的天空区域，包括：
基于所述天空之眼图像的灰度值和/或梯度值，识别所述天空之眼图像中的天空区域。
20.根据权利要求18所述的设备，其特征在于，所述预设图像为球形全景图像，所述将所述天空区域替换为预设图像包括：
将所述天空区域中预设比例的区域替换为所述球形全景图像，以及将未替换的天空区域与所述球形全景图像相邻的边缘区域进行图像融合。
21.根据权利要求15或16所述的设备，其特征在于，在生成球形全景图像之后，还包括：
当所述球形全景图像中相邻图像的边缘没有对齐时，获取未对齐的图像区域对应的坐标；
基于所述未对齐的图像区域对应的坐标，确定所述可移动平台的补拍位置；
基于所述补拍位置，执行补拍操作，获得补拍图像。
22.根据权利要求15或16所述的设备，其特征在于，在生成球形全景图像之后，还包括：
当所述球形全景图像中的目标物体存在扭曲区域时，获取扭曲区域对应的坐标；
基于所述扭曲区域对应的坐标，确定所述可移动平台的补拍位置；
基于所述补拍位置，执行补拍操作，获得补拍图像。
23.根据权利要求22所述的设备，其特征在于，在执行补拍操作之前，还包括：
基于所述目标物体及所述可移动平台的视场角FOV，确定补拍图像的数量。
24.根据权利要求13所述的设备，其特征在于，在根据所述多张图像进行坐标转换生成天空之眼图像之前，还包括：
当所述可移动平台的拍照模式为夜景模式时，获取所述多张图像的亮度；
判断所述多张图像的亮度是否在预设范围内；
当所述多张图像的亮度不在预设范围内时，调节所述多张图像的亮度。
25.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-12任一项所述的方法。
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