CN117896514A - 一种光电警戒图像投影系统、方法、电子设备及存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种光电警戒图像投影系统、方法、电子设备及存储介质，系统包括：图像采集模块、图像缓存模块、图像投影模块和图像显示模块。本发明通过图像采集模块对目标警戒区进行图像采集，并基于采集得到的多帧光电警戒图像，构建目标警戒区的全景图像，再使用虚拟椭圆环形方式对全景图像进行渲染，使得观察者能无需改变自身观察姿态就可以直观、快速获取目标警戒区的全部信息，大大提升了观察者对光电警戒成像的全景图的观察体验。

Description

一种光电警戒图像投影系统、方法、电子设备及存储介质

技术领域

本发明涉及光电成像探测技术领域，更具体地，涉及一种光电警戒图像投影系统、方法、电子设备及存储介质。

背景技术

图像拼接技术是将数张有重叠部分的图像(可能是不同时间、不同视角或者不同传感器获得的)拼成一幅无缝的全景图。警戒扫描图像拼接技术是将警戒成像传感器扫描一周所成的多帧图像拼成一幅无缝的周视全景图。

光电警戒成像是对以设备为中心的空域内的景物成像，通过光电图像处理实现目标探测，观察者通过对全方位扫描图像的观察掌握周遭景物和目标的分布情况。而现有的针对周视全景图的显示方式，大多以条带显示为主，其受限于显示分辨率，导致周视图像需要跨行分成多条带显示，同时连续运动的目标在跨条带位置会出现方位折转，这种不连续的显示无疑会给观察者带来极大的困扰，因此，如何进一步提升观察者对光电警戒成像的全景图的观察体验是亟待解决的问题。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的技术问题，提供一种光电警戒图像投影系统、方法、电子设备及存储介质，用以解决如何进一步提升观察者对光电警戒成像的全景图的观察体验的问题。

本发明的第一方面，提供了一种光电警戒图像投影系统，包括：图像采集模块、图像缓存模块、图像投影模块和图像显示模块；

所述图像采集模块，用于实时对目标警戒区域进行周视光电警戒图像采集，得到光电警戒图像；

所述图像缓存模块，用于对所述光电警戒图像进行存储；

所述图像投影模块，用于连续获取多帧所述图像缓存模块中的光电警戒图像，组成所述目标警戒区的全景图像；

所述图像显示模块，用于使用虚拟椭圆环形方式对所述全景图像进行渲染。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以作出如下改进。

优选的，所述图像采集模块设置于所述目标警戒区，并以自身为中心对所述目标警戒区的空域内景物进行360°扫描，采集光电警戒图像。

优选的，所述图像投影模块包括：图像获取单元、图像处理单元和图像输出单元；

所述图像获取单元，用于获取所述图像采集模块扫描一周拍摄的图像帧数，基于所述图像采集模块的扫描时序从所述图像缓存模块中获取所述图像帧数的光电警戒图像，构建光电警戒图像组；

所述图像处理单元，用于将所述光电警戒图像组中的光电警戒图像依次连接，组成光电警戒图像带；

所述图像输出单元，用于将所述光电警戒图像带输出至所述图像显示模块。

优选的，所述图像显示模块包括图像投屏处理单元和虚拟投屏单元；

所述图像投屏处理单元，用于将所述光电警戒图像带平均分为左右两份，包括第一光电警戒图像带和第二光电警戒图像带；

所述虚拟投屏单元，用于获取预设的虚拟椭圆环形显示屏，将所述第一光电警戒图像带在所述虚拟椭圆环形显示屏的上半部分进行渲染，将所述第二光电警戒图像带在所述虚拟椭圆环形显示屏的下半部分进行渲染；所述虚拟椭圆环形显示屏为类椭圆环形，其上半部分和下半部分正立排列。

优选的，所述图像显示模块还包括虚拟投屏交互单元；

所述虚拟投屏交互单元，用于对所述虚拟椭圆环形显示屏进行旋转，从而切换所述光电警戒图像带的显示视角。

优选的，所述系统还包括：局部放大模块；

所述局部放大模块，用于对所述虚拟椭圆环形显示屏中的光电警戒图像带提供局部选中，并将选中部分进行放大展示。

优选的，所述局部放大模块包括：局部选择单元和局部渲染单元；

所述局部选择单元，用于对所述虚拟椭圆环形显示屏提供局部选择框，从而基于所述局部选择框选中所述虚拟椭圆环形显示屏中光电警戒图像带的局部图像；

所述局部渲染单元，用于对所述局部图像进行单独渲染。

本发明的第二方面，提供一种光电警戒图像投影方法，应用于所述光电警戒图像投影系统，包括：

实时对目标警戒区域进行环视光电警戒图像采集，得到光电警戒图像；

对所述光电警戒图像进行存储；

连续获取多帧存储后的光电警戒图像，组成所述目标警戒区的全景图像；

使用虚拟椭圆环形方式对所述全景图像进行渲染。

本发明的第三方面，提供了一种电子设备，包括存储器、处理器，所述处理器用于执行存储器中存储的计算机管理类程序时实现上述第二方面中光电警戒图像投影方法的步骤。

本发明的第四方面，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机管理类程序，所述计算机管理类程序被处理器执行时实现上述第二方面中光电警戒图像投影方法的步骤。

本发明提供的一种光电警戒图像投影系统、方法、电子设备及存储介质，系统包括：图像采集模块、图像缓存模块、图像投影模块和图像显示模块。本发明通过图像采集模块对目标警戒区进行图像采集，并基于采集得到的多帧光电警戒图像，构建目标警戒区的全景图像，再使用虚拟椭圆环形方式对全景图像进行渲染，使得观察者能无需改变自身观察姿态就可以直观、快速获取目标警戒区的全部信息，大大提升了观察者对光电警戒成像的全景图的观察体验。

附图说明

图1为本发明提供的一种光电警戒图像投影系统结构示意图；

图2为本发明提供的光电警戒图像软件处理流程的示意图；

图3为本发明提供的全景和局部放大效果的示意图；

图4为本发明提供的一种光电警戒图像投影方法流程图；

图5为本发明提供的一种可能的电子设备的硬件结构示意图；

图6为本发明提供的一种可能的计算机可读存储介质的硬件结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

按照警戒扫描成像原理，多帧平面图像在三维立体空间排布成一个多面棱体，将其投影到圆柱面上并依母线剪开，展开后形成平面的矩形长条图像。通常，警戒扫描周视图像平面显示方式便是将扫描序列图像排列成条带显示，但是由于显示分辨率的限制，图像条带需跨行分成多条带显示。扫描图像分条带显示，使周视图像多次断开，连续运动的目标在跨条带位置会出现方位的折转，这种不连续的显示常常对观察者造成困扰，无法快速判断周围景物和目标相对自身的方位。

因此，本发明提供了一种光电警戒图像投影系统，用于对光电警戒图像进行投影，使得观察者可以快速获取周围景物和目标相对自身的方位，参见图1，图1为本发明提供的一种光电警戒图像投影系统结构示意图，如图1所示，一种光电警戒图像投影系统，系统包括：图像采集模块100、图像缓存模块200、图像投影模块300和图像显示模块400。

其中，所述图像采集模块100，用于实时对目标警戒区域进行周视光电警戒图像采集，得到光电警戒图像；所述图像缓存模块200，用于对所述光电警戒图像进行存储；所述图像投影模块300，用于连续获取多帧所述图像缓存模块中的光电警戒图像，组成所述目标警戒区的全景图像；所述图像显示模块400，用于使用虚拟椭圆环形方式对所述全景图像进行渲染。

可以理解的是，上述图像采集模块可以是光电警戒设备，其设置于上述目标警戒区，并以自身为中心对上述目标警戒区的空域内景物进行360°扫描，采集光电警戒图像，扫描一周得到的多帧扫描图像帧可以形成一个闭合的多棱主体，从而得到全景图像。

同时，上述光电警戒设备开始扫描后，原始扫描图像通过光纤输入嵌入式处理器，处理器实时将接收到的原始扫描图像写入存储中。

常规模式下，处理器再对存储中的多帧图像进行读取，并平铺在显示器上形成图像带，由于显示器的分辨率影响，为了显示成全景图像，则需要对图像带进行分段，再进行显示。

而在本实施例中，为了保证扫描图像的连续性显示，首先对实体显示器进行了改进，将实体显示器以环形进行首尾连接呈圆环形分布，将图像带直接投影在改进后的实体显示器上，观察者的位置设置在圆环的中心，这样实现了图像的连续显示，观察者也能快速判断图像中运动目标相对自身的方位变化，但是由于平面图像显示的弊端，图像呈平面伞装分布，观察者面对正前方时，对左右两侧和后侧的图像观测则不够直观，且需要切换自身相对于景物的观察姿态才能完成全景图的观察。

因此，本实施例中设计了虚拟椭圆环形方式对上述图像带(全景图像)进行渲染，从而使得目标警戒区的全景图可以连续性在同一个显示屏上展示，同时观察者也无需改变自身观察姿态能够直观、快速的判断周围景物和目标相对自身的方位，该场景下可以将图像带理解为实体显示器环形展示的优化，观察者置身于图像带外部，以上帝视角观察整个图像带。

进一步地，所述图像投影模块包括：图像获取单元、图像处理单元和图像输出单元；

所述图像获取单元，用于获取所述图像采集模块扫描一周拍摄的图像帧数，基于所述图像采集模块的扫描时序从所述图像缓存模块中获取所述图像帧数的光电警戒图像，构建光电警戒图像组；所述图像处理单元，用于将所述光电警戒图像组中的光电警戒图像依次连接，组成光电警戒图像带；所述图像输出单元，用于将所述光电警戒图像带输出至所述图像显示模块。

进一步地，本实施例光电警戒图像投影系统是通过嵌入式平台实现的，警戒设备开始扫描后，原始扫描图像通过光纤输入嵌入式处理器，处理器将多帧原始图像按照既定的映射关系投影到虚拟椭圆环形条带上，形成环形排列的全景拼接图像，拼接后的图像按照警戒设备扫描频率输出，其软件实现流程参见图2。

进一步地，所述图像显示模块包括图像投屏处理单元和虚拟投屏单元；

所述图像投屏处理单元，用于将所述光电警戒图像带平均分为左右两份，包括第一光电警戒图像带和第二光电警戒图像带；所述虚拟投屏单元，用于获取预设的虚拟椭圆环形显示屏，将所述第一光电警戒图像带在所述虚拟椭圆环形显示屏的上半部分进行渲染，将所述第二光电警戒图像带在所述虚拟椭圆环形显示屏的下半部分进行渲染；所述虚拟椭圆环形显示屏为类椭圆环形，其上半部分和下半部分正立排列。

可以理解的是，上述光电警戒图像带还可以平均分为多份，其平分的份数与虚拟椭圆环形显示屏的显示区域建立映射关系，从每一份图像显示值对应的显示区域上。

应理解的是，上述预设的虚拟椭圆环形显示屏可以是系统后台初始化时生成了，其可以是一个虚拟三维椭圆环形模型，系统在初始化是直接初始化显示上述模型即可完成对上述虚拟椭圆环形显示屏进行初始化。

具体的，上述光电警戒图像带的左半部分投影到上述虚拟椭圆环形显示屏的上半部分，右半部分投影到环形下半部分，图像在上述虚拟椭圆环形显示屏上正立显示，如此观察者无需改变自身观察姿态能够直观、快速的快速判断周围景物和目标相对自身的方位。

进一步地，所述图像显示模块还包括虚拟投屏交互单元；所述虚拟投屏交互单元，用于对所述虚拟椭圆环形显示屏进行旋转，从而切换所述光电警戒图像带的显示视角。

具体的，本实施例系统还提供了虚拟投屏交互单元，用于观察者对虚拟环形显示屏进行旋转操作，从而切换当前观察者正前方的显示视角。

进一步地，所述系统还包括：局部放大模块；所述局部放大模块，用于对所述虚拟椭圆环形显示屏中的光电警戒图像带提供局部选中，并将选中部分进行放大展示。

具体的，本实施例中为了为观察者提供更加精细的图像信息，还在上述虚拟圆环形显示屏上提供了局部放大模块，从而实现观察者对光电警戒图像带的局部选中后放大，并在放大前对选中的局部图像进行图像畸变校正，最后输出校正后的放大图像。

进一步地，所述局部放大模块包括：局部选择单元和局部渲染单元；所述局部选择单元，用于对所述虚拟椭圆环形显示屏提供局部选择框，从而基于所述局部选择框选中所述虚拟椭圆环形显示屏中光电警戒图像带的局部图像；所述局部渲染单元，用于对所述局部图像进行单独渲染。

具体的，参见图3，在图3上方为局部放大区域，下方为虚拟椭圆环形显示屏，虚拟椭圆环形显示屏上还有一个局部选中框，上述局部选中框的大小可以根据用户需求进行调整，在局部选中时，上述局部放大区域则会对选中的区域图像进行放大展示。

可以理解的是，基于背景技术中的缺陷，本发明实施例提出了一种光电警戒图像投影系统。系统包括：图像采集模块、图像缓存模块、图像投影模块和图像显示模块。本发明通过图像采集模块对目标警戒区进行图像采集，并基于采集得到的多帧光电警戒图像，构建目标警戒区的全景图像，再使用虚拟椭圆环形方式对全景图像进行渲染，使得观察者能无需改变自身观察姿态就可以直观、快速获取目标警戒区的全部信息，大大提升了观察者对光电警戒成像的全景图的观察体验。

请参阅图4，图4为本发明提供的一种光电警戒图像投影方法流程图，如图1所示，方法包括：

步骤S100：实时对目标警戒区域进行环视光电警戒图像采集，得到光电警戒图像；

步骤S200：对所述光电警戒图像进行存储；

步骤S300：连续获取多帧存储后的光电警戒图像，组成所述目标警戒区的全景图像；

步骤S400：使用虚拟椭圆环形方式对所述全景图像进行渲染。

可以理解的是，本发明提供的一种光电警戒图像投影方法与前述各实施例提供的光电警戒图像投影系统相对应，光电警戒图像投影方法的相关技术特征可参考光电警戒图像投影系统的相关技术特征，在此不再赘述。

请参阅图5，图5为本发明实施例提供的电子设备的实施例示意图。如图5所示，本发明实施例提供了一种电子设备，包括存储器1310、处理器1320及存储在存储器1310上并可在处理器1320上运行的计算机程序1311，处理器1320执行计算机程序1311时实现以下步骤：

实时对目标警戒区域进行环视光电警戒图像采集，得到光电警戒图像；对所述光电警戒图像进行存储；连续获取多帧存储后的光电警戒图像，组成所述目标警戒区的全景图像；使用虚拟椭圆环形方式对所述全景图像进行渲染。

请参阅图6，图6为本发明提供的一种计算机可读存储介质的实施例示意图。如图6所示，本实施例提供了一种计算机可读存储介质1400，其上存储有计算机程序1411，该计算机程序1411被处理器执行时实现如下步骤：

实时对目标警戒区域进行环视光电警戒图像采集，得到光电警戒图像；对所述光电警戒图像进行存储；连续获取多帧存储后的光电警戒图像，组成所述目标警戒区的全景图像；使用虚拟椭圆环形方式对所述全景图像进行渲染。

本发明实施例提供的一种光电警戒图像投影系统、方法、电子设备及存储介质，系统包括：图像采集模块、图像缓存模块、图像投影模块和图像显示模块。本发明通过图像采集模块对目标警戒区进行图像采集，并基于采集得到的多帧光电警戒图像，构建目标警戒区的全景图像，再使用虚拟椭圆环形方式对全景图像进行渲染，使得观察者能无需改变自身观察姿态就可以直观、快速获取目标警戒区的全部信息，大大提升了观察者对光电警戒成像的全景图的观察体验。

需要说明的是，在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详细描述的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式计算机或者其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

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，则本发明也意图包括这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种光电警戒图像投影系统，其特征在于，所述系统包括：图像采集模块、图像缓存模块、图像投影模块和图像显示模块；

所述图像采集模块，用于实时对目标警戒区域进行周视光电警戒图像采集，得到光电警戒图像；

所述图像缓存模块，用于对所述光电警戒图像进行存储；

所述图像投影模块，用于连续获取多帧所述图像缓存模块中的光电警戒图像，组成所述目标警戒区的全景图像；

所述图像显示模块，用于使用虚拟椭圆环形方式对所述全景图像进行渲染。

2.根据权利要求1所述的光电警戒图像投影系统，其特征在于，所述图像采集模块设置于所述目标警戒区，并以自身为中心对所述目标警戒区的空域内景物进行360°扫描，采集光电警戒图像。

3.根据权利要求2所述的光电警戒图像投影系统，其特征在于，所述图像投影模块包括：图像获取单元、图像处理单元和图像输出单元；

所述图像获取单元，用于获取所述图像采集模块扫描一周拍摄的图像帧数，基于所述图像采集模块的扫描时序从所述图像缓存模块中获取所述图像帧数的光电警戒图像，构建光电警戒图像组；

所述图像处理单元，用于将所述光电警戒图像组中的光电警戒图像依次连接，组成光电警戒图像带；

所述图像输出单元，用于将所述光电警戒图像带输出至所述图像显示模块。

4.根据权利要求3所述的光电警戒图像投影系统，其特征在于，所述图像显示模块包括图像投屏处理单元和虚拟投屏单元；

所述图像投屏处理单元，用于将所述光电警戒图像带平均分为左右两份，包括第一光电警戒图像带和第二光电警戒图像带；

所述虚拟投屏单元，用于获取预设的虚拟椭圆环形显示屏，将所述第一光电警戒图像带在所述虚拟椭圆环形显示屏的上半部分进行渲染，将所述第二光电警戒图像带在所述虚拟椭圆环形显示屏的下半部分进行渲染；所述虚拟椭圆环形显示屏为类椭圆环形，其上半部分和下半部分正立排列。

5.根据权利要求4所述的光电警戒图像投影系统，其特征在于，所述图像显示模块还包括虚拟投屏交互单元；

所述虚拟投屏交互单元，用于对所述虚拟椭圆环形显示屏进行旋转，从而切换所述光电警戒图像带的显示视角。

6.根据权利要求4所述的光电警戒图像投影系统，其特征在于，所述系统还包括：局部放大模块；

所述局部放大模块，用于对所述虚拟椭圆环形显示屏中的光电警戒图像带提供局部选中，并将选中部分进行放大展示。

7.根据权利要求6所述的光电警戒图像投影系统，其特征在于，所述局部放大模块包括：局部选择单元和局部渲染单元；

所述局部选择单元，用于对所述虚拟椭圆环形显示屏提供局部选择框，从而基于所述局部选择框选中所述虚拟椭圆环形显示屏中光电警戒图像带的局部图像；

所述局部渲染单元，用于对所述局部图像进行单独渲染。

8.一种光电警戒图像投影方法，其特征在于，应用于所述光电警戒图像投影系统，方法包括：

实时对目标警戒区域进行环视光电警戒图像采集，得到光电警戒图像；

对所述光电警戒图像进行存储；

连续获取多帧存储后的光电警戒图像，组成所述目标警戒区的全景图像；

使用虚拟椭圆环形方式对所述全景图像进行渲染。

9.一种电子设备，其特征在于，包括存储器、处理器，所述处理器用于执行存储器中存储的计算机管理类程序时实现如权利要求8所述的光电警戒图像投影方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，其上存储有计算机管理类程序，所述计算机管理类程序被处理器执行时实现如权利要求8所述的光电警戒图像投影方法的步骤。