[发明专利]一种基于移动平台的全景拍摄系统及方法

说明书

技术领域

本发明属于全景拍摄技术领域，尤其涉及一种基于移动平台的全景拍摄系 统及方法。

背景技术

图像和视频的拼接技术，即通过对从不同角度拍摄的画面进行拼接及融合 从而获得更大视角的画面或者全景画面。目前大部分算法都是通过寻找两两画 面重叠区域中相匹配的点，然后将重叠区域配准，并最终将多个画面融合到一 起。大多数方案的差异主要集中在数据的采集和使用方面，如：手机中全景拍 摄模式：通过用户平移手机，手机会拍摄平移过程中的所有画面，两两拼接后， 得到整个场景的画面；通过多个相机分别拍摄不同视角的相片或视频，要求所 拍摄画面保证两两之间有重叠的区域，然后通过后期处理的方式，将所拍摄的 画面拼接成一个全景画面；通过特制的一体化全景相机，一次性输出全景画面。

通过手机的全景模式拍摄，拍摄时间长，经常出现拼接错误或由于拍摄过 程中有物体移动而产生的“鬼影”，以及无法拍摄全景视频等问题；通过多个相机 拍摄，则会存在设备昂贵，无法实时查看拍摄画面，操作复杂以及数据很难同 步等问题；通过特制的全景相机来拍摄，由于是独立的拍摄设备，会存在系统 设计复杂，价格高昂，携带不变等问题。另外，目前多数设备不支持实时预览 全景画面和全景视频拍摄等功能。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于移动平台的全景拍摄系统及方法，旨在解 决现有全景拍摄方法存在成本高、拍摄过程繁琐、需要独立拍摄设备、无法录 制全景视频的问题。

本发明是这样实现的，一种基于移动平台的全景拍摄方法，所述基于移动 平台的全景拍摄方法包括：

打开前置相机和后置相机，读取前置相机和后置相机拍摄的图片或视频流 以及实时的预览视频流；

对两路图像分别作处理，包括图像矫正，色彩调整，噪点消除，曝光及对 比度调整；图像矫正是去除部分畸变以及LensShading，色彩校正是对于色温的 调整，噪点消除涉及图像传感器固有噪声，以及图像数据读取时的噪声消除；

图像特征点的提取、筛选及匹配；特征点提取算法检测到特征点的位置，并 通过对特征点的描述，匹配到该点在另一幅画面中相对应的特征点，为后面的 图像配准和拼接做准备；

图像配准、拼接、融合：基于得到的图像特征点匹配对，计算得到前后相 机的相对位置关系，以及画面的重叠区域，即I_front＝K[R|T]K^-1I_back，其中I_front与 I_back表示通过特征点提取找到的前后置相机画面的特征点匹配对，K表示的是相 机的内部参数，包括相机的焦距，相机传感器中心相对镜头光轴的偏移量以及 镜头的畸变参数等，而[R|T]则是需用计算的相机相对位置关系，这个相对位置 关系，描述成旋转和平移的数学模型，相对变换矩阵[R|T]是固定的；拼接算法 则是基于确定后的图像重合情况将画面重叠区域移动到一起，最后通过图像融 合将两张图像之间的重叠区域过度平滑；

全景图像及视频的压缩及存储；图像渲染显示到移动设备的屏幕上。

本发明的另一目的在于提供一种所述基于移动平台的全景拍摄方法的全景 拍摄系统，所述全景拍摄系统包括：

读取模块，用于读取前置相机和后置相机拍摄的图片或视频流以及实时的 预览视频流；

图像处理模块，用于对两路图像分别作处理，包括图像矫正，色彩调整， 噪点消除，曝光及对比度调整；

特征点处理模块，用于图像特征点的提取、筛选及匹配；特征点提取算法 检测到特征点的位置，并通过对特征点的描述，匹配到该点在另一幅画面中相 对应的特征点，为后面的图像配准和拼接做准备；

特征点匹配模块，用于图像配准、拼接、融合；基于得到的图像特征点匹 配对，计算的到前后相机的相对位置关系，以及画面的重叠区域；拼接算法则 是基于确定后的图像重合情况将画面重叠区域移动到一起，最后通过图像融合 将两张图像之间的重叠区域过度平滑；

存储模块，用于全景图像及视频的压缩及存储；

显示模块，用于图像渲染显示到移动设备的屏幕上。

进一步，所述图像处理模块包括：

图像矫正单元，用于去除部分畸变以及LensShading；

色彩校正单元，用于对色温的调整；