[发明专利]一种球面全景图像/视频中像素均衡方法

说明书

本发明提供了一种球面全景图像/视频中像素均衡方法，涉及视频播放技术领域，该像素均衡方法中包括：S1获取球面全景图像/视频中各点在欧几里得坐标系下的像素值；S2将球面全景图像/视频中各点的像素值存储在矩形平面上；S3建立矩形平面的坐标系，并根据矩形平面中各像素点坐标得到球面全景图像/视频中各像素点相应的球坐标；S4对各像素点的球坐标进行欧几里得坐标系变换，根据预设规则和各像素点在矩形平面中所处的行数将其变换到球面中相应的纬度角上，实现球面全景图像/视频的像素均衡，提高球面全景视频的观赏质量，提升用户体验。

技术领域

本发明涉及视频播放技术领域，尤其涉及一种球面全景图像/视频中像素均衡方法。

背景技术

全景视频是虚拟现实(VR，Virtual Reality)的一种表现形式，它能将720°的场景呈现给观众，使观众得到沉浸式的观赏体验。目前全景视频一般采用球面投影(如图1所示)。具体，当有球面显示设备时，采用球面投影方式的全景视频可以在球面显示设备上直接播放。当没有球面显示设备、只有平面显示设备时，可以采用一种折中的播放方法，即假设平面播放设备是一个窗口(在图1中离人较近的框)，用户通过该窗口看到全景视野中的一部分(在图1中离人较远的框)。以此，用户可通过鼠标拖动等方式控制自己在全景视野中的视角。显然，离人较近框中所显示的内容是较远框中像素点向球心汇聚的光学投影。视窗式全景视频播放器即采用了该原理进行工作，例如UtoVR播放器等。

目前，全景视频一般采用矩形平面的方式来表示和存储，即在制作全景视频时将球面映射为矩形平面进行存储。图2所示为将球面映射为矩形平面示意图，从图中可以看出，经过从“球面→矩面”的映射之后图像呈现出了较为严重的畸变；在球面播放器上播放时，畸变会自动消失。若该视频通过“视窗式全景播放器”播放，那么播放器将根据用户选定的观察视角，将全景视频中的某个子区域投影到视窗平面上，这一过程称为反畸变，图3所示为图2中一个子区域反畸变的结果。

但是，将球面全景视频存储为矩形平面之后，当矩形平面中像素点是等间隔均匀分布时，播放时球面全景视频会出现像素点不均衡的问题，即矩形平面上边缘的像素点都被映射到球面北极附近，矩形平面下边缘的像素点都被映射到球面南极附近，出现了球面两极的像素点密度大，而球面赤道附近的像素点密度小的现象。

可以看出，这种像素点在球面上的不均衡分布正好与球面全景视频的观赏需求相背离，原因在于，一般情况下用户主要观赏球面中位于赤道附近的景物，位于球面北极附近的景物通常是天空或屋顶，位于球面南极附近的景物通常是地面，这种有效像素分布的不均衡的现象造成了用户需要观赏区域的像素点较少，而用户不需要观赏区域的像素点较多，严重影响了用户体验。

发明内容

针对上述问题，本发明旨在提供了一种球面全景图像/视频中像素均衡方法，有效解决了球面全景图像/视频中像素点分布不均匀的问题。

本发明提供的技术方案如下：

一种球面全景图像/视频中像素均衡方法，包括：

S1获取球面全景图像/视频中各点在欧几里得坐标系下的像素值；

S2将球面全景图像/视频中各点的像素值存储在矩形平面上；

S3建立矩形平面的坐标系，并根据矩形平面中各像素点坐标得到球面全景图像/视频中各像素点相应的球坐标；

S4对各像素点的球坐标进行欧几里得坐标系变换，根据预设规则和各像素点在矩形平面中所处的行数将其变换到球面中相应的纬度角上，实现球面全景图像/视频的像素均衡。

进一步优选地，在步骤S3中具体包括：

S31建立矩形平面的坐标系；

S32根据矩形平面的尺寸得到球面全景图像/视频对应的球半径R：