[发明专利]一种全景图像或视频的像素位置分布优化方法

说明书

本发明公开了计算机多媒体信息处理技术领域的一种全景图像或视频的像素位置分布优化方法，该全景图像或视频的像素位置分布优化方法的具体步骤如下：S1：使用拍摄设备获取球面上欧几里得坐标点(x，y，z)的像素值，并将这些像素值存储在有像素点的矩平面上；S2：推导出球面上每一行像素点的纬度值；S3：利用S(β)函数来控制像素向赤道附近集中的程度；S4：将矩平面的像素点映射到球面进行播放，本发明使得球面全景视频的像素点在球面上的分布更加优化，即球面赤道附近的像素点较密，而球面两极附近的像素点较稀疏，更加符合用户观赏的习惯。

技术领域

本发明涉及计算机多媒体信息处理技术领域，具体为一种全景图像或视频的像素位置分布优化方法。

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。目前全景视频常采用球面投影的方式。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，可以使用一种折中的播放方法，即假设平面播放设备是一个窗口，用户通过该窗口只能看到全景视野中的一部分。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。

另一方面全景视频仍然采用矩形平面的方式来表示和存储，即在制作全景视频时要将球面映射为矩形平面。经过从“球面→矩面”的映射之后图像出现了较为严重的畸变，然而这种畸变正是所需要的，因为若该视频在球面播放器上播放，则畸变自动消失。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。经过变换后，球面两极附近的像素点密度较大，球面赤道附近的像素点密度较小。这种情况很容易理解，因为矩平面上边缘的像素点都被映射到球面北极附近，而矩平面下边缘的像素点都被映射到球面南极附近，这就造成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。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，原因是大部分情况下用户主要观赏球面中位于赤道附近的景物，位于球面北极的景物通常是天空或屋顶，位于球面南极的景物通常是地面。所以有效像素分布的不均衡造成了用户需要观赏的区域的像素点较少，而用户不需要观赏的区域的像素点较多。为此，我们提出了一种全景图像或视频的像素位置分布优化方法投入使用，以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种全景图像或视频的像素位置分布优化方法，以解决上述背景技术中提出的球面全景图像/视频的像素点分布不均衡，球面两极附近的像素点密度大，而球面赤道附近的像素点密度小，不符合用户的观赏需求的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种全景图像或视频的像素位置分布优化方法，该全景图像或视频的像素位置分布优化方法的具体步骤如下：

S1：制作全景视频时，使用拍摄设备获取球面上欧几里得坐标点(x，y，z)的像素值，并将这些像素值存储在有像素点的矩平面上；

S2：推导出球面上每一行像素点的纬度值，明确像素行在纬度上的具体位置；

S3：利用S(β)函数来控制像素向赤道附近集中的程度；

S4：在进行全景视频播放时，将矩平面的像素点映射到球面进行播放。

优选的，所述步骤S2中，当矩形平面上的像素点行数为奇数行时，设行号为(…,-2,-1,0,1,2,…),则第0行的纬度为

α₀＝0

第1行的纬度角为

第2行的纬度角为

第-1行的纬度角为

第-2行的纬度角为