[发明专利]基于固定拼接参数的快速双目鱼眼全景图像拼接方法

说明书

技术领域

本发明涉及鱼眼图像处理技术领域，具体是一种基于固定拼接参数的快速双目鱼眼全景图像拼接方法。

背景技术

全景图像作为一种能为用户提供超大视野观察的实景图片，广泛应用于虚拟旅游、增强现实、工程开发、抢险救灾、机器人导航等多个领域。其中基于图像拼接的全景图像生成主要包括以下三种方式：(1)采用多镜头的特制设备，比如FacebookSurround 360、GoPro Odyssey、中国实用新型专利(申请号201220019086.9，申请公开号CN202455444U)等，但这类设备价格昂贵，普通大众往往承受不起；(2)通过单镜头旋转一周，采集多张图像拼接，如中国发明专利(申请号201110159291.5，申请公开号CN102222337A)等，这类方法拍摄时间过长，仅适用于静态场景；(3)基于鱼眼图像拼接，因为鱼眼镜头的视角可以达到甚至超过180°，所以理论上两张鱼眼图像就可得到全景图像，这种方法成本较低，操作简单，效果显著。

本发明采用基于鱼眼图像拼接的方法，不同于中国发明专利(申请号201510299400.1，申请公开号CN104835118A)等采用图像特征点匹配的方法寻找重叠区域，上述方法匹配速度慢，每次生成全景图像，都要执行一次特征点检测和匹配过程，增加了全景生成的代价，同时基于特征点的图像匹配不精确，拼接效果不理想，本发明提出了一种基于固定拼接参数的快速双目鱼眼全景图像拼接方法，自制简单、易实现的硬件装置，通过获取旋转偏移参数和重合度即可获得拼接鱼眼图像的查找表，实现鱼眼图像到拼接后图像的位置映射，从而实现双目鱼眼图像的快速拼接。

发明内容

本发明的目的是提供一种操作简单、拼接效果好、易于硬件实现、速度快的基于固定拼接参数的快速双目鱼眼全景图像拼接方法，来解决现有基于鱼眼图像拼接的方法中，拼接速度慢、边缘拼接效果不精确等问题。

本发明的技术方案如下：

一种基于固定拼接参数的快速双目鱼眼全景图像拼接方法，其特征在于：具体包括以下步骤：

S1、设置鱼眼全景图像拼接参数获取装置：具体包括以下部分：设置硬件装置主结构、设置相机支撑架和相机、设置特殊线条；

S11、设置硬件装置主结构：选取一个立方盒体，所述的立方盒体包括有ABCD、AEFB、DHGC、BFGC、ADEH和EFGH六个面，其中ABCD、AEFB、DHGC和BFGC四个面均为半透明亚克力玻璃面，ADEH面和EFGH面为空；

S12、设置相机支撑架和相机：首先选取一个可支持前后、上下活动的支架作为相机支撑架，并选取一个双目鱼眼相机，再将所述的相机支撑架通过ADEH面放置到所述立方盒体内，并固定到所述立方盒体的EFGH面上；然后将所述的双目鱼眼相机通过ADEH面固定到所述相机支撑架上，使得所述双目鱼眼相机的两个镜头关于其机身呈对称设置，并保证上述两个镜头的光轴位于同一水平线上；

S13、设置特殊线条组：在所述立方盒体的ABFE、ABCD和DCGH三个面上分别设置紧密排列的且与各自所在半透明亚克力玻璃面具有明显色差的线条组，共三组线条组，其中ABFE面上的线条组分别与ABFE面的AE边和BF边平行，ABCD面上的线条组分别与ABCD面的AD边和BC边平行，DCGH面上的线条组分别与DCGH面的DH边和CG边平行，上述三组线条组的中间线条分别位于所在面的中心位置，且ABFE面上的线条组与ABCD面上的线条组以及ABCD面上的线条组与DCGH面上的线条组分别相连；在所述立方盒体的ABFE、BCGF和DCGH面上分别设置一根与所述立方盒体的中心位置等高的且与各自所在半透明亚克力玻璃面具有明显色差的水平线条，共三根水平线条，其中ABFE面上的水平线条与BCGF面上的水平线条以及BCGF面上的水平线条与DCGH面上的水平线条分别相连；

S2、获取鱼眼图像拼接参数：首先将所述双目鱼眼相机获取的两幅鱼眼图像展开为柱面全景图，这样两幅鱼眼图像的拼接缝位于同一条线上，便于拼接参数的获取，具体包括以下步骤：

S21、将所述的双目鱼眼相机放置所述立方盒体的正中心位置，使得所述双目鱼眼相机的两个镜头分别朝向所述立方盒子的AEDH面和BFGC面，获取两幅鱼眼图像，并提取两幅鱼眼图像的有效区域，两幅鱼眼图像的有效区域具体为一个正圆形区域；