[发明专利]通过软硬件结合组装调试多鱼眼镜头全景相机的方法

说明书

本发明提供了通过软硬件结合组装调试多镜头全景相机的方法，包括：设计并提供多个硬件，并将其组装成全景相机，其中确定了全景相机的理论参数；建立固定的用于全景相机测量与标定的标定场；设计标定软件，并利用标定软件对全景相机的内部和外部参数进行标定，得到全景相机的实际参数与相应的理论参数之间的误差值，并将误差值输入到全景相机的内存中保存；设计拼接软件；以及通过拼接软件调用保存的误差值，进行全景相机的最终调试。本发明将减小或者消除误差改变为测量标定误差，通过软硬件结合，以简单、成本高效的方式有效矫正全景相机中的误差。

技术领域

本发明涉及全景相机组装、调试技术。更具体而言，本发明涉及通过软件与硬件结合来组装调试多鱼眼镜头全景相机，从而提供了多鱼眼镜头全景相机在出厂前的组装调试的改进的方法。

背景技术

传统上，多镜头全景相机在进行图像拼接处理时，镜头的光学误差和安装的位置误差容易造成算法失真，导致图像拼接错位。为了解决这个问题，惯常的方法是，先通过测量手段精确定位全景相机中每个镜头的位置，减少位置误差；然后，在拼接软件中通过计算再次消除各个镜头的位置及光学误差。所以，当前惯常的方法是以消除位置及光学误差为主。

目前，生产厂家普遍采用的解决方案有两种。一种解决方案是将镜头进行物理定位，通过激光同轴或者支架将镜头进行物理定位组合，减小或者消除位置误差。第二种解决方案是通过标定场对镜头进行检测，然后调整各个镜头，以便减小或者消除位置误差和例如光学畸变等光学误差。

现有的普通相机的视场角小，通常小于100度，而且观测范围有限，限制了其对周围360环境同时进行观测的应用。然而，鱼眼镜头视场角可以达到大约180度及以上，因此，可以利用两个及其以上的鱼眼镜头进行同步拍摄达到全景的效果。目前，现有的图像畸变矫正技术通常利用平面透视投影约束，由三维空间中的直线映射到二维平面中，其适用于视场角小，畸变量小的图像。但是，鱼眼镜头所拍摄的图像却不满足该约束规则，因为它将所观测的物体投影到球面上。所以，如何得到鱼眼镜头的球面投影映射关系，并建立鱼眼镜头的非常规成像模型，就显得尤为重要。鱼眼镜头全景相机通常由2个大约180度的鱼眼镜头构成，由于这种相机视野重叠区不足，会导致在看两个镜头的拼接处出现明显的错位或扭曲。利用更多个的鱼眼镜头可以在一定程度上解决错位或扭曲，但是如何以简单、成本高效的方式有效地矫正或甚至消除鱼眼镜头全景相机中的各种误差一直是本领域中需要改进的技术。

现有的方案存在诸多的问题和缺点，例如但不限于如下所列：

1)生产工序多，对生产工艺要求高，特别是对镜头的安装定位要求严格。

现有技术的工序中对镜头及相机的检验一般包括如下几个主要工序：来料检测；镜头检测分组；按镜头分组装配相机；调焦；单个镜头功能测试；多个镜头位置定位的调整；其他部件组装；成品检测，其中的比如检测、调整工序降低了生产效率和产品良率。

2)对例如拼接软件的要求高。现有技术需要通过比如拼接软件来计算大量的各种误差才能拼接出理想的图像，这增加了软件的计算量，导致软件需要高性能的硬件支持才能正常运行，一方面增加了产品成本，另一方面降低了多鱼眼镜头全景相机的运行速度及其可靠性。

3)现有的拼接软件未在出厂前与硬件和其它相关软件有机结合，其算法复杂，误差的矫正和消除效果并不理想。

本发明的说明书的此背景技术部分中所包括的信息，包括本文中所引用的任何参考文献及其任何描述或讨论，仅出于技术参考的目的而被包括在内，并且不被认为是将限制本发明范围的主题。

发明内容

鉴于以上所述以及其它更多的构思而提出了本发明。本发明旨在解决以上的技术缺陷和其它的技术问题。