CN116939369B - 一种基于光学成像技术的全景图像获取方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种基于光学成像技术的全景图像获取方法，属于光学成像技术领域，包括：获取待成像物料的边缘成像尺寸及图像采集装置的最大成像尺寸；将所述待成像物料的边缘成像尺寸与最大成像尺寸进行比对，并基于比对结果进行像路延长；基于延长后的像路对待成像物料进行图像采集，得到待成像物料的全景图像。通过获取待成像物料的边缘成像尺寸并将边缘成像尺寸与最大成像尺寸进行比对，获取比对结果，并基于比对结果对原像路进行像路延长，经过延长后的像路进行图像采集得到待采集物料的全景图像，在一定空间里利用镜面反射延长成像路径，解决了安装空间不足带来的无法完全成像的问题。

Description

一种基于光学成像技术的全景图像获取方法

技术领域

本发明涉及光学成像技术领域，特别涉及一种基于光学成像技术的全景图像获取方法。

背景技术

目前，由于在进行物料图像采集时，物料与图像采集装置所在的空间是有限的，安装空间的有限性导致了物料成像的像路受限制，当物料尺寸超过一定尺寸时，就无法采集到完整的物料图像，由于安装空间无法扩大，为了采集到完整的物料图像可以利用镜面反射的原理对成像路径进行延长，从而得到完整的物料图像。

因此，本发明提供一种基于光学成像技术的全景图像获取方法。

发明内容

本发明提供一种基于光学成像技术的全景图像获取方法，用以通过将待成像物料的边缘成像尺寸及图像采集装置的最大成像尺寸进行比，确定延长像路，有效解决了安装空间受限导致的成像不完全的问题。

本发明提供一种基于光学成像技术的全景图像获取方法，包括：

步骤1：获取待成像物料的边缘成像尺寸及图像采集装置的最大成像尺寸；

步骤2：将所述待成像物料的边缘成像尺寸与最大成像尺寸进行比对，并基于比对结果进行像路延长；

步骤3：基于延长后的像路对待成像物料进行图像采集，得到待成像物料的全景图像。

在一种可能实现的方式中，获取待成像物料的边缘尺寸，包括：

确定待成像物料的待成像平面，基于所述待成像平面的平面中心设置平面坐标系，将待成像物料1：1投影至所述平面坐标系；

对物料投影建立最小矩形，并将所述最小矩形的尺寸作为待成像物料的边缘成像尺寸。

在一种可能实现的方式中，将所述待成像物料的边缘尺寸与最大成像尺寸进行比对之前，包括：

基于有效成像信息进行光路计算，得到所述图像采集装置基于待成像物料的所处位置处的最大成像尺寸；

；其中，/>为待成像位置处的最大成像尺寸，/>为待成像物料的所处位置与图像采集装置的镜头之间的距离，/>为图像采集装置的标准镜片焦距，/>为图像采集装置的画幅尺寸。

在一种可能实现的方式中，步骤2中，将所述待成像物料的边缘成像尺寸与最大成像尺寸进行比对，包括：

；其中，/>为对比结果，/>为最大成像尺寸，/>为待成像物料的边缘成像尺寸；

当B取值为0时，判定不需要进行像路延长；

当B取值为1时，判定需要进行像路延长。

在一种可能实现的方式中，基于比对结果进行像路延长之前包括：

根据全景图像要求，确定所述待成像物料的最大展示全景布局以及最小展示全景布局；

获取所述图像采集装置的成像尺寸范围，并将所述最大展示布局及最小展示布局与成像尺寸范围进行匹配，得到有效成像范围；

根据所述有效成像范围的最小值，且结合所述待成像物料与所述图像采集装置的镜头的第一相对位置关系以及尺寸差异，从值-位置-差异-长度映射表中，确定最大像路长度；

根据所述有效成像范围的最大值，且结合所述待成像物料与所述图像采集装置的镜头的第一相对位置关系以及尺寸差异，从值-位置-差异-长度映射表中，确定最小像路长度。

在一种可能实现的方式中，基于比对结果进行像路延长，包括：

根据所述最大像路长度以及最小像路长度，确定像路长度范围；

获取所述预设镜组基于所述待成像物料与图像采集装置的第二相对状态，并基于所述第二相对状态，捕捉待成像物料、预设镜组以及图像采集装置之间的初始光学像路，其中，所述预设镜组包括：第一平面镜以及第二平面镜；

判断所述初始光学像路的长度是否在像路长度范围内，若在，判定所述图像采集装置按照所述初始光学像路能对待成像物料进行全景获取；

若不在，获取所述第一平面镜与待成像物料的第一相对关系、第一平面镜与第二平面镜的第二相对关系以及第二平面镜与图像采集装置的第三相对关系，构建待调整向量，其中，相对关系与相对距离以及相对角度有关；

根据所述像路长度范围中的最大像路长度下的第一光学方案集，来分别构建每个第一光学方案的第一比较向量；

同时，根据所述向量长度范围中最小像路长度下的第二光学方案集，来分别构建每个第二光学方案的第二比较向量；

分别计算所述待调整向量与每个第一比较向量之间的第一调整量；

；其中，/>表示第j1个第一调整量；/>表示待调整向量中的元素个数；/>表示第i1个元素的元素权重；表示待调整向量中的第i1个元素的当下值；/>表示第j1个第一比较向量中的第i1个元素的当下值；/>表示所有/>中的最大调节值；/>表示第一调节常数；/>表示第二调节常数，且/>；同时，分别计算所述待调整向量与每个第二比较向量之间的第二调整量；

；其中，/>表示第j2个第二调整量；/>表示第j2个第二比较向量中的第i1个元素的当下值；表示所有/>中的最大调节值；/>表示第一调节常数；/>表示第二调节常数，且/>；

从所有第一调整量中筛选第一最小量计算基于第一最小量/>的第一稳定价值S1，以及从所有第二调整量中筛选第二最小量/>计算基于第二最小量/>的第二稳定价值S2；

；其中，/>表示所有/>中的最小值；/>表示基于所有/>的平均值；/>表示对所有进行由小到大的排序后，计算的相邻第一调整量之间的差值；/>表示所有/>中的最大值；n01表示第一调整量的个数；

；其中，/>表示所有/>中的最小值；/>表示基于所有/>的平均值；/>表示对所有/>进行由小到大的排序后，计算的相邻第二调整量之间的差值；/>表示所有中的最大值；n02表示第二调整量的个数；

根据min{S1,S2}筛选较小值所对应的最小调整量下的光学方案进行镜面调整，得到第一光学像路；

同时，将所述像路长度范围中的剩余每个像路长度所对应的光学像路方案进行保留。

在一种可能实现的方式中，基于延长后的像路对待成像物料进行图像采集，得到待成像物料的全景图像之后，包括：

对所述待成像物料的全景图像中的每个像素点进行亮度分析，判断是否存在曝光光斑；

若存在，锁定曝光光斑的光斑区域，并确定基于所述延长后的像路下的预设镜组中的第一镜面的第一反光集以及第二镜面的第二反光集；

基于所述第一反光集以及第二反光集，且结合所述光源源头与第一镜面以及第二镜面的光相对位置、光相对角度，构建光源源头的反光线路；

将所述反光线路与除第一光学像路外的剩余所保留的每个光学像路方案的保留像路进行对比分析，确定最小曝光值；

将所述最小曝光值所对应的光学像路方案作为新的方案，来对待成像物料进行重新采集。

在一种可能实现的方式中，将所述反光线路与除第一光学像路外的剩余所保留的每个光学像路方案的保留像路进行对比分析，确定最小曝光值，包括：

确定反光线路与每个保留像路的相交位置点；

根据所述相交位置点的相交角度、所述相交位置点距离第一镜面的第一距离、距离第二镜面的第二距离，确定曝光值，并从所有曝光值中筛选最小曝光值。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明实施例中一种基于光学成像技术的全景图像获取方法的流程图；

图2为本发明实施例中待成像物料的物料投影及最小矩形图；

图3为本发明实施例中初始光学像路图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明实施例提供一种基于光学成像技术的全景图像获取方法，如图1所示，包括：

步骤1：获取待成像物料的边缘成像尺寸及图像采集装置的最大成像尺寸；

步骤2：将所述待成像物料的边缘成像尺寸与最大成像尺寸进行比对，并基于比对结果进行像路延长；

步骤3：基于延长后的像路对待成像物料进行图像采集，得到待成像物料的全景图像。

该实施例中，待成像物料的边缘成像尺寸是指将物料1：1投影至待成像平面并对物料投影建立最小矩形，最小矩形的尺寸即为待成像物料的边缘成像尺寸。

该实施例中，图像采集装置的最大成像尺寸是指将固定的图像采集装置画幅尺寸通过光路计算获取图像采集装置可满屏采集到完整待成像物料的尺寸，即为最大成像尺寸，与图像采集装置的画幅大小、图像采集装置的焦距图像采集装置与待成像物料之间的距离有关，此时的光路只是图像采集装置与待成像物料所在位置之间的单一光路。

该实施例中，比对结果是指待成像物料的边缘成像尺寸与最大成像尺寸的大小关系。

该实施例中，像路延长是通过设置镜组的方式（光学成像），来实现图像采集装置对待成像物料的全部采集，也就是在保持待成像物料与图像采集装置的位置与角度都不变的情况下，通过调整光路，来实现全景采集，且镜组中包含有两个镜面。

上述技术方案的有益效果是：通过获取待成像物料的边缘成像尺寸，使得计算变得更加简单，通过将待成像物料的边缘成像尺寸与图像采集装置的最大成像尺寸进行比对，确定是否需要进行像路延长，提高了待成像物料全景图像的采集效率，通过对比对结果进行分析进行像路延长，便于获取待成像物料的全景图像，有效解决了由于安装空间不足带来的大尺寸物料无法完全成像的问题。

本发明实施例提供一种基于光学成像技术的全景图像获取方法，获取待成像物料的边缘成像尺寸，包括：

确定待成像物料的待成像平面，基于所述待成像平面的平面中心设置平面坐标系，将待成像物料1：1投影至所述平面坐标系；

对物料投影建立最小矩形，并将所述最小矩形的尺寸作为待成像物料的边缘成像尺寸。

该实施例中，待成像平面是由待成像物料所需成像的角度及待成像物料的具体所在位置构成的，待成像平面的平面中心是指基于待成像物料所需待成像平面的几何中心。

该实施例中，最小矩形是指能够将待成像物料投影边缘包含进去的最小矩形，具体如图2所示。

该实施例中，边缘成像尺寸是指待成像物料投影的最小矩形的尺寸，当待成像物料的边缘尺寸小于最大成像尺寸时就可以保证待成像物料能够实现全景成像。

上述技术方案的有益效果是：通过对待成像物料进行1：1投影获取待成像物料的投影图并对待成像物料的投影图建立最小矩形，利用最小矩形的尺寸作为待成像物料的边缘尺寸精简了计算过程，降低了计算难度，并且能够有效减小计算误差，为后续进行尺寸比对提供了便利。

本发明实施例提供一种基于光学成像技术的全景图像获取方法，将所述待成像物料的边缘成像尺寸与最大成像尺寸进行比对之前包括：

基于有效成像信息进行光路计算，得到所述图像采集装置基于待成像物料的所处位置处的最大成像尺寸；

；其中，/>为待成像位置处的最大成像尺寸，/>为待成像物料的所处位置与图像采集装置的镜头之间的距离，/>为图像采集装置的标准镜片焦距，/>为图像采集装置的画幅尺寸。

该实施例中，有效成像信息是指图像采集装置中的与成像大小有关的信息，包括图像采集装置中的画幅尺寸、图像采集装置的镜片焦距、图像采集装置与待成像物料所处位置之间的距离。

上述技术方案的有益效果是：获取图像采集装置的与成像相关的信息及图像采集装置的位置与待成像物料所处的位置之间的距离，并基于所述信息按照光学光路原理进行计算得到图像采集装置在待成像位置处的最大成像尺寸，为后续进行尺寸比对获取比对结果提供了有效信息。

本发明实施例提供一种基于光学成像技术的全景图像获取方法，将所述待成像物料的边缘成像尺寸与最大成像尺寸进行比对，包括：

；其中，/>为对比结果，/>为最大成像尺寸，/>为待成像物料的边缘成像尺寸；

当B取值为0时，判定不需要进行像路延长；

当B取值为1时，判定需要进行像路延长。

该实施例中，B的取值为0时，待成像物料的边缘成像尺寸比最大成像尺寸小时，当前的像路就能实现全景成像的目的，因此不需要进行像路延长，B的取值为1时，待成像物料的边缘成像尺寸比最大成像尺寸要大，此时的像路无法满足全景成像的要求，因此需要对像路进行延长。

上述技术方案的有益效果是：通过将待成像物料的边缘成像尺寸与最大成像尺寸进行比对，获取比对结果，能够准确判断出不需要进行像路延长的情况，有效提高了图像采集的效率，筛选出需要进行像路延长的情况为后续进行像路延长提供了有效基础。

本发明实施例提供一种基于光学成像技术的全景图像获取方法，基于比对结果进行像路延长之前包括：

根据全景图像要求，确定所述待成像物料的最大展示全景布局以及最小展示全景布局；

获取所述图像采集装置的成像尺寸范围，并将所述最大展示布局及最小展示布局与成像尺寸范围进行匹配，得到有效成像范围；

根据所述有效成像范围的最小值，且结合所述待成像物料与所述图像采集装置的镜头的第一相对位置关系以及尺寸差异，从值-位置-差异-长度映射表中，确定最大像路长度；

根据所述有效成像范围的最大值，且结合所述待成像物料与所述图像采集装置的镜头的第一相对位置关系以及尺寸差异，从值-位置-差异-长度映射表中，确定最小像路长度。

该实施例中，全景图像要求即为全景图像的拍摄成像要求，为预设要求，表示全景图像在整个画幅中的占比，其中，全景图像指的是可以将整个物料在一幅图中完整展示。

该实施例中，图像采集装置的成像尺寸范围表示图像采集装置经过镜组后可以达到的成像尺寸范围。

该实施例中，最大展示全景布局及最小展示全景布局是根据全景图像要求所确定出的一个最大空白区域以及一个最小空白区域，需要将待成像物料最大化的放置在对应空白区域中。

该实施例中，有效成像范围表示的是待成像物料的全景图像占整个图幅的百分比在一定范围内时图像采集装置的成像尺寸范围，可以通过最大展示全景布局和最小展示全景布局和图像采集装置的成像尺寸范围，比如：最大展示全景布局为全景图像占整个图幅的百分比为80%，最小展示全景布局为全景图像占整个图幅的百分比为95%，此时的图像采集装置的成像尺寸范围为图像采集装置的80%—95%。

该实施例中，第一相对位置关系是指待成像物料与图像采集装置镜头之间的距离关系。

该实施例中，尺寸差异是指待成像物料的边缘成像尺寸与初始情况下图像采集装置的最大成像尺寸之间的尺寸差。

该实施例中，值-位置-差异-长度映射表为预设表格，已知有效成像范围最大值、第一相对位置关系和尺寸差异时，可以从映射表中确定此时所对应的最小像路长度以及最大像路长度。

上述技术方案的有益效果是：通过全景图像的要求对全景图像的成像结果进行限制，进一步限制了最大成像尺寸的变化范围，且通过最大成像尺寸的变化范围可以得到像路长度的变化范围，实现了对像路长度变化的限制，有助于得到更加采集效果的全景图像。

本发明实施例提供一种基于光学成像技术的全景图像获取方法，基于比对结果进行像路延长，包括：

根据所述最大像路长度以及最小像路长度，确定像路长度范围；

获取所述预设镜组基于所述待成像物料与图像采集装置的第二相对状态，并基于所述第二相对状态，捕捉待成像物料、预设镜组以及图像采集装置之间的初始光学像路，其中，所述预设镜组包括：第一平面镜以及第二平面镜；

判断所述初始光学像路的长度是否在像路长度范围内，若在，判定所述图像采集装置按照所述初始光学像路能对待成像物料进行全景获取；

若不在，获取所述第一平面镜与待成像物料的第一相对关系、第一平面镜与第二平面镜的第二相对关系以及第二平面镜与图像采集装置的第三相对关系，构建待调整向量，其中，相对关系与相对距离以及相对角度有关；

根据所述像路长度范围中的最大像路长度下的第一光学方案集，来分别构建每个第一光学方案的第一比较向量；

同时，根据所述像路长度范围中最小像路长度下的第二光学方案集，来分别构建每个第二光学方案的第二比较向量；

分别计算所述待调整向量与每个第一比较向量之间的第一调整量；

；其中，/>表示第j1个第一调整量；/>表示待调整向量中的元素个数；/>表示第i1个元素的元素权重；表示待调整向量中的第i1个元素的当下值；/>表示第j1个第一比较向量中的第i1个元素的当下值；/>表示所有/>中的最大调节值；/>表示第一调节常数；/>表示第二调节常数，且/>；同时，分别计算所述待调整向量与每个第二比较向量之间的第二调整量；

；其中，/>表示第j2个第二调整量；/>表示第j2个第二比较向量中的第i1个元素的当下值；表示所有/>中的最大调节值；/>表示第一调节常数；/>表示第二调节常数，且/>；

从所有第一调整量中筛选第一最小量计算基于第一最小量/>的第一稳定价值S1，以及从所有第二调整量中筛选第二最小量/>计算基于第二最小量的第二稳定价值S2；

；其中，/>表示所有/>中的最小值；/>表示基于所有/>的平均值；/>表示对所有/>进行由小到大的排序后，计算的相邻第一调整量之间的差值；/>表示所有中的最大值；n01表示第一调整量的个数；

；其中，/>表示所有/>中的最小值；/>表示基于所有/>的平均值；/>表示对所有/>进行由小到大的排序后，计算的相邻第二调整量之间的差值；/>表示所有中的最大值；n02表示第二调整量的个数；

根据min{S1,S2}筛选较小值所对应的最小调整量下的光学方案进行镜面调整，得到第一光学像路；

同时，将所述像路长度范围中的剩余每个像路长度所对应的光学像路方案进行保留。

该实施例中，第二相对状态是指待成像物料与图像采集装置之间的相对状态（空间上位置、角度的相对），待成像物料与图像采集装置之间存在预设镜组，且存在2个镜面。

该实施例中，初始光学像路是指待成像物料经过预设镜组到达图像采集装置的成过程中的光学像路，其中，为了保证待成像物料的亮度在物料正前方设置光源对待成像物料进行打亮，具体如图3所示，图中，光源1正对物料2，起到对物料2的打亮作用，物料2的图像经过像路1得到成像3，成像3经过反射和像路2的传播得到成像4，成像4反射后经过像路2到达相机照射5完成成像。

该实施例中，第一相对关系是指待成像物料与第一平面镜之间的相对位置关系，包括待成像物料与第一平面镜之间的距离以及待成像物料与第一平面镜形成的相对角度；第二相对关系是指第一平面镜与第二平面镜之间的相对位置关系，包括第一平面镜与第二平面镜之间的距离以及第一平面镜与第二平面镜之间形成的相对角度；第三相对关系是指第二平面镜与图像采集装置之间的相对位置关系，包括第二平面镜与图采集装置之间的距离及第二平面镜的角度，其中，第二平面镜的出射光线应该正对图像采集装置。

该实施例中，待调整向量=[物料与第一平面镜的距离L1 物料与第一平面镜的角度J1 第一平面镜与第二平面镜的距离L2 第一平面镜与第二平面镜的角度J2 第二平面镜与装置的距离L3 第二平面镜与装置的角度J3]；其中，预设镜组处于初始状态获取待调整向量。

该实施例中，比较向量=[物料与第一平面镜的距离L01 物料与第一平面镜的角度J01 第一平面镜与第二平面镜的距离L02 第一平面镜与第二平面镜的角度J02 第二平面镜与装置的距离L03 第二平面镜与装置的角度J03]，其中，第一光学方案集以及第二光学方案集中的光学方案是预先部署好的，直接从数据库中调取有像路长度一致、装置与物料的相对空间状态一致的方案即可。

该实施例中，第一光学方案集包含像路长度为最大像路长度下第一平面镜和第二平面镜在不同位置及不同角度的情况；第二光学方案集包含像路长度为最小像路长度下第一平面镜和第二平面镜在不同位置及不同角度的情况，都是可以从光学数据库中匹配获取得到。

该实施例中，第一调整量用于表征初始光学像路经过调整之后变为第一光学集内的光路的待调整向量的调整量，由待调整向量和第一比较向量共同决定。

该实施例中，第二调整量用于表征初始光学像路经过调整之后变为第二光学集内的光路的待调整向量的调整量，由待调整向量和第一比较向量共同决定。

该实施例中，第一最小量是指第一调整量中的最小值，第二最小量是指第二调整量中的最小值。

该实施例中，第一稳定价值表示像路长度范围中最大像路长度所对应的第一光学方案集中各像路所需的第一调整量最小时的稳定价值。

该实施例中，第二稳定价值表示像路长度范围中最小像路长度所对应的第二光学方案集中各像路所需的第二调整量最小时的稳定价值。

该实施例中，第一光学像路是从第一稳定价值和第二稳定价值所对应的光路中筛选出的光学像路，当第一稳定价值较小时，第一光学像路为第一光学集中计算得出的各像路中第一调整量最小的光学像路，当第二稳定价值较小时，第一光学像路为第二光学集中计算得出的各像路中第一调整量最小的光学像路。

该实施例中，像路延长是通过设置镜组的方式实现的，且在像路延长前需要确定像路长度范围，基于所属像路长度范围及预设镜组的初始状态进行像路捕捉获取预设镜组在初始状态下的初始光学像路，并对初始光学像路进行像路长度计算，判断是否在像路长度范围内，根据判断结果确定是否需要对预设镜组进行进一步调整，其中，对预设镜组进行进一步调整是通过构建待调整向量的方式实现的，待调整向量与待成像物料及预设镜组的相对关系有关，通过对待调整向量的计算得到最优解并按照最优解最预设镜组进行调整，得到有效性最高的光学像路方案，实现像路延长，且在实现像路延长的过程中保留所有像路长度对应的光学像路方案，比如，共有5种像路方案时，通过对待调整向量的有效性计算确认像路方案1为最优方案，则采用像路方案1进行像路延长，并同时保留像路方案2、3、4、5。

上述技术方案的有益效果是：通过最大像路长度及最小像路长度确定像路长度范围，为预设镜组的调整提供了一定的范围，当像路不在预设像路长度范围内时，通过对预设镜组的状态进行采集构建待调整向量并获取像路长度最大和最小时的光学方案集，获取具体调整方案，能够有效得出各调整方案的各待调整向量的具体调整量，对调整量进行筛选并计算筛选后的调整两的稳定价值能够得出有效且稳定的调整量，并确定可实行性较高的光学像路作为第一光学像路，保证了经过调整后的镜组在图像采集过程中的稳定性。

本发明实施例提供一种基于光学成像技术的全景图像获取方法，基于延长后的像路对待成像物料进行图像采集，得到待成像物料的全景图像之后，包括：

对所述待成像物料的全景图像中的每个像素点进行亮度分析，判断是否存在曝光光斑；

若存在，锁定曝光光斑的光斑区域，并确定基于所述延长后的像路下的预设镜组中的第一镜面的第一反光集以及第二镜面的第二反光集；

基于所述第一反光集以及第二反光集，且结合所述光源源头与第一镜面以及第二镜面的光相对位置、光相对角度，构建光源源头的反光线路；

将所述反光线路与除第一光学像路外的剩余所保留的每个光学像路方案的保留像路进行对比分析，确定最小曝光值；

将所述最小曝光值所对应的光学像路方案作为新的方案，来对待成像物料进行重新采集。

该实施例中，亮度分析可以通过预设亮度分析仪实现，当该像素点的亮度超过预设值时则判定该像素点存在曝光光斑，曝光光斑的位置可以通过相应像素点的位置进行确定。

该实施例中，第一反光集是曝光光斑在第一镜面上的点集，第二反光集是曝光光斑在第一镜面上的点集，且点集指的是曝光光斑所对应区域上每个位置点的点坐标信息。

该实施例中，反光路线是光源源头经过镜组形成的，与光源源头和第一镜面的相对位置、光相对角度以及第一镜面和第二镜面的相对位置、光相对角度有关。

该实施例中，最小曝光值是指反光线路与其余光学像路方案的被保留光学线路经过对比分析计算得来的。

上述技术方案的有益效果是：通过对全景图像的每个像素点的亮度值进行分析，并筛选出其中的曝光部分，从其余方案中按照曝光值进行计算获取曝光值最小的时候对应的成像方案，并基于此方案重新进行图像采集，保证旅客全景图像的完整性。

本发明实施例提供一种基于光学成像技术的全景图像获取方法，将所述反光线路与除第一光学像路外的剩余所保留的每个光学像路方案的保留像路进行对比分析，确定最小曝光值，包括：

确定反光线路与每个保留像路的相交位置点；

根据所述相交位置点的相交角度、所述相交位置点距离第一镜面的第一距离、距离第二镜面的第二距离，确定曝光值，并从所有曝光值中筛选最小曝光值。

该实施例中，相交位置点是指反光线路与其余每个保留像路的相交点，保留线路的条数与相交点的个数相等。

该实施例中，曝光值可以将相交为支点的位置角度、相交位置与第一镜面的第一距离、相交位置与第二镜面的第二距离等数值输入到已经训练好的神经网络训练模型中得出，该模型是预先训练好的，可以直接根据输入条件得出输出结果。

上述技术方案的有益效果是：通过对反光线路与不同被保留像路的相交位置的位置情况以及与第一镜面和第二镜面的曝光值情况进行计算筛选得到最小曝光值，有助于确定曝光影响最小的光学像路方案，为全景图像的采集提供了有力支撑。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (5)

1.一种基于光学成像技术的全景图像获取方法，其特征在于，包括：

步骤1：获取待成像物料的边缘成像尺寸及图像采集装置的最大成像尺寸；

步骤2：将所述待成像物料的边缘成像尺寸与最大成像尺寸进行比对，并基于比对结果进行像路延长；

步骤3：基于延长后的像路对待成像物料进行图像采集，得到待成像物料的全景图像；

其中，步骤2，包括：

；其中，/>为对比结果，/>为最大成像尺寸，/>为待成像物料的边缘成像尺寸；

当B取值为0时，判定不需要进行像路延长；

当B取值为1时，判定需要进行像路延长；

其中，步骤2中，基于比对结果进行像路延长之前包括：

根据全景图像要求，确定所述待成像物料的最大展示全景布局以及最小展示全景布局；

获取所述图像采集装置的成像尺寸范围，并将所述最大展示全景布局及最小展示布局与成像尺寸范围进行匹配，得到有效成像范围；

根据所述有效成像范围的最小值，且结合所述待成像物料与所述图像采集装置的镜头的第一相对位置关系以及尺寸差异，从值-位置-差异-长度映射表中，确定最大像路长度；

根据所述有效成像范围的最大值，且结合所述待成像物料与所述图像采集装置的镜头的第一相对位置关系以及尺寸差异，从值-位置-差异-长度映射表中，确定最小像路长度；

其中，步骤2中，基于比对结果进行像路延长，包括：

根据所述最大像路长度以及最小像路长度，确定像路长度范围；

获取预设镜组基于所述待成像物料与图像采集装置的第二相对状态，并基于所述第二相对状态，捕捉待成像物料、预设镜组以及图像采集装置之间的初始光学像路，其中，所述预设镜组包括：第一平面镜以及第二平面镜；

判断所述初始光学像路的长度是否在像路长度范围内，若在，判定所述图像采集装置按照所述初始光学像路能对待成像物料进行全景获取；

若不在，获取所述第一平面镜与待成像物料的第一相对关系、第一平面镜与第二平面镜的第二相对关系以及第二平面镜与图像采集装置的第三相对关系，构建待调整向量，其中，相对关系与相对距离以及相对角度有关；

根据所述像路长度范围中的最大像路长度下的第一光学方案集，来分别构建每个第一光学方案的第一比较向量；

同时，根据所述像路长度范围中最小像路长度下的第二光学方案集，来分别构建每个第二光学方案的第二比较向量；

分别计算所述待调整向量与每个第一比较向量之间的第一调整量；

；其中，/>表示第j1个第一调整量；/>表示待调整向量中的元素个数；/>表示第i1个元素的元素权重；/>表示待调整向量中的第i1个元素的当下值；/>表示第j1个第一比较向量中的第i1个元素的当下值；/>表示所有/>中的最大调节值；/>表示第一调节常数；/>表示第二调节常数，且/>；同时，分别计算所述待调整向量与每个第二比较向量之间的第二调整量；

；其中，/>表示第j2个第二调整量；/>表示第j2个第二比较向量中的第i1个元素的当下值；表示所有/>中的最大调节值；/>表示第一调节常数；/>表示第二调节常数，且/>；

从所有第一调整量中筛选第一最小量计算基于第一最小量/>的第一稳定价值S1，以及从所有第二调整量中筛选第二最小量/>计算基于第二最小量/>的第二稳定价值S2；

；其中，/>表示所有/>中的最小值；/>表示基于所有/>的平均值；/>表示对所有/>进行由小到大的排序后，计算的相邻第一调整量之间的差值；/>表示所有/>中的最大值；n01表示第一调整量的个数；

；其中，/>表示所有/>中的最小值；/>表示基于所有/>的平均值；/>表示对所有进行由小到大的排序后，计算的相邻第二调整量之间的差值；/>表示所有/>中的最大值；n02表示第二调整量的个数；

根据min{S1,S2}筛选较小值所对应的最小调整量下的光学方案进行镜面调整，得到第一光学像路；

同时，将所述像路长度范围中的剩余每个像路长度所对应的光学像路方案进行保留。

2.根据权利要求1所述的一种基于光学成像技术的全景图像获取方法，其特征在于，步骤1中，获取待成像物料的边缘成像尺寸，包括：

确定待成像物料的待成像平面，基于所述待成像平面的平面中心设置平面坐标系，将待成像物料1：1投影至所述平面坐标系；

对物料投影建立最小矩形，并将所述最小矩形的尺寸作为待成像物料的边缘成像尺寸。

3.根据权利要求1所述的一种基于光学成像技术的全景图像获取方法，其特征在于，步骤2中，将所述待成像物料的边缘成像尺寸与最大成像尺寸进行比对之前包括：

基于有效成像信息进行光路计算，得到所述图像采集装置基于待成像物料的所处位置处的最大成像尺寸；

；其中，/>为待成像位置处的最大成像尺寸，/>为待成像物料的所处位置与图像采集装置的镜头之间的距离，/>为图像采集装置的标准镜片焦距，/>为图像采集装置的画幅尺寸。

4.根据权利要求1所述的一种基于光学成像技术的全景图像获取方法，其特征在于，基于延长后的像路对待成像物料进行图像采集，得到待成像物料的全景图像之后，包括：

对所述待成像物料的全景图像中的每个像素点进行亮度分析，判断是否存在曝光光斑；

若存在，锁定曝光光斑的光斑区域，并确定基于所述延长后的像路下的预设镜组中的第一镜面的第一反光集以及第二镜面的第二反光集；

基于所述第一反光集以及第二反光集，且结合光源源头与第一镜面以及第二镜面的光相对位置、光相对角度，构建光源源头的反光线路；

将所述反光线路与除第一光学像路外的剩余所保留的每个光学像路方案的保留像路进行对比分析，确定最小曝光值；

将所述最小曝光值所对应的光学像路方案作为新的方案，来对待成像物料进行重新采集。

5.根据权利要求4所述的一种基于光学成像技术的全景图像获取方法，其特征在于，将所述反光线路与除第一光学像路外的剩余所保留的每个光学像路方案的保留像路进行对比分析，确定最小曝光值，包括：

确定反光线路与每个保留像路的相交位置点；

根据所述相交位置点的相交角度、所述相交位置点距离第一镜面的第一距离、距离第二镜面的第二距离，确定曝光值，并从所有曝光值中筛选最小曝光值。