[发明专利]一种全景相机镜头姿态估计方法及全景相机

权利要求书

1.一种全景相机镜头姿态估计方法，所述全景相机具有N个鱼眼镜头，N为不小于2的整数，其特征在于，所述方法包括：

利用N个鱼眼镜头在同一时刻获取到N个鱼眼图像；

从所述N个鱼眼图像中选取M对鱼眼图像，其中，每两个具有相交区域的鱼眼图像组成一对鱼眼图像，M为不小于1的整数；

根据每对鱼眼图像对应的两个鱼眼镜头的三维方向向量，获取每对鱼眼图像对应的两个鱼眼镜头的中间方向向量；

根据每对鱼眼图像对应的两个鱼眼镜头的三维方向向量和中间方向向量，获取每对鱼眼镜头中两个鱼眼镜头转换到同一方向的两个矩阵；

根据每对鱼眼镜头中每个鱼眼镜头转换到同一方向的矩阵和内部参数，对每个鱼眼图像进行校正，获得校正后的所述M对鱼眼图像；

对校正后的每对鱼眼图像进行特征点提取和特征点匹配，获取到每对鱼眼图像的原始匹配特征点对；

检测每对鱼眼图像的原始匹配特征点对数量是否大于预设数量；

若检测到某对鱼眼图像的原始匹配特征点对数量不大于所述预设数量，则从该对鱼眼图像中选取新增匹配特征点对，并将该对鱼眼图像的原始匹配特征点对加上新增匹配特征点对作为该对鱼眼图像的匹配特征点对，其中，该对鱼眼图像的原始匹配特征点对加上新增匹配特征点对的数量大于所述预设数量；

若检测到某对鱼眼图像的原始匹配特征点对数量大于所述预设数量，则将该对鱼眼图像的原始特征点对作为该对鱼眼图像的匹配特征点对；

根据每对鱼眼图像的匹配特征点对在图像坐标系下的二维坐标和每对鱼眼镜头中两个鱼眼镜头转换到同一方向的矩阵，获取每对鱼眼图像的匹配特征点对的三维坐标集；

根据每对鱼眼图像的匹配特征点对的三维坐标集，获取每个鱼眼镜头在世界坐标系中的姿态。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述从所述N个鱼眼图像中选取M对鱼眼图像，具体包括：

根据所述N个鱼眼镜头的分布，从所述N个鱼眼镜头中选取M对鱼眼镜头，其中，每相邻两个鱼眼镜头组成一对鱼眼镜头；

根据所述M对鱼眼镜头，从所述N个鱼眼图像中选取与所述M对鱼眼镜头对应的所述M对鱼眼图像。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在检测到某对鱼眼图像的原始匹配特征点对数量不大于所述预设数量之后，所述方法还包括：

获取该对鱼眼图像对应的预设匹配特征点对，并将该对鱼眼图像的原始匹配特征点对加上预设匹配特征点对作为该对鱼眼图像的匹配特征点对，其中，该对鱼眼图像的原始匹配特征点对加上预设匹配特征点对的数量大于所述预设数量。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据每对鱼眼图像的匹配特征点对的三维坐标集，获取每个鱼眼镜头在世界坐标系中的姿态，具体包括：

将每对鱼眼图像的匹配特征点对的三维坐标集利用光束平差法进行姿态估计，估计出每个鱼眼镜头在世界坐标系中的姿态。

5.一种应用于全景相机中的全景图像拼接方法，所述全景相机具有N个鱼眼镜头，N为不小于2的整数，其特征在于，所述方法包括：采用如权利要求1-4任一项所述的方法计算出每个鱼眼镜头在世界坐标系中的姿态，并存储到存储器中；

在利用N个鱼眼镜头在同一时刻获取到N个鱼眼图像之后，根据所述存储器中存储的每个鱼眼镜头在世界坐标系中的姿态、所述N个鱼眼图像、每个鱼眼镜头的内参数，将所述N个鱼眼图像拼接成全景图像。