[发明专利]一种全景融合显控系统

权利要求书

1.一种全景融合显控系统，其特征在于：包括隧道显控器、道路显控器、飞行显控器和全景融合显控软件，

所述隧道显控器采用全景融合显控软件，对隧道内采集的原始全景图像进行解码、切割及畸变矫正、融合处理，最终展示在监控中心屏幕的主屏上一副按完整逻辑物理位置顺序显示的隧道全覆盖图像；

所述道路显控器采用全景融合显控软件，对道路上采集的元全景图像进行解码、切割及畸变矫正、融合处理，最终展示在监控中心屏幕的主屏上一副按完整逻辑物理位置顺序显示的道路全覆盖图像；

所述飞行显控器可按照系统时间或设定飞行速度，在监控中心屏幕的主屏上显示逐渐移动的矫正后全景图像，即跟踪图像，从视觉上形成飞行监控效果；

所述全景融合显控软件包括参数设定模块、协同控制模块、服务器和图像处理模块；

所述全景融合显控软件中的参数设定模块用于对原始全景图像的切割及畸变矫正的参数进行设定，对原始全景图像间融合宽度及上下位置的参数进行设定，对飞行显控器中的飞行监控方向和飞行监控速度等参数进行设定，并根据现场监控中心屏幕的主屏数量设定全景组数量，以及控制不同的全景组在主屏上融合显示；

所述协同控制模块用于协同控制现场监控中心屏幕的主屏和副屏，当协同控制模块接收到由服务器传输的报警信息时，将对应报警位置的矫正后全景图像及跟踪图像，由主屏挪动至副屏显示；

所述服务器用于接收报警信息并将此信息传递至协同控制模块，还用于接收隧道显控器和道路显控器采集的原始全景图像，并将此原始全景图像按照逻辑物理位置顺序排列，将排列后的图像传递至图像处理模块；

所述图像处理模块采用全景融合显控方法将原始全景图像转换为矫正后全景图像，并将矫正后全景图像传输至协同控制模块进行显示；

所述全景融合显控方法包括，

步骤1：由全景摄像机采集若干原始全景图像，各个原始全景图像的边缘处部分重叠；

步骤2：对所述原始全景图像进行六边形选点，形成六边形图形；

步骤3：将所述六边形图形拆分为任意的两个四边形，且所述两个四边形的一条边重合；

步骤4：畸变矫正，采用任意四边形投影变换算法，将所述两个四边形进行投影变换，转换成正四边形；

步骤5：将步骤4中的两个正四方形进行融合拼接，形成矫正后全景图像。

2.根据权利要求1所述的一种全景融合显控系统，其特征在于：所述步骤2中的六边形选点的方法包括，

步骤41：将所述原始全景图像的上边的中点设为A点，将所述原始全景图像的下边的中点设为B点，将AB线段的中点设为H点；

步骤42：将所述原始全景图像，与其右侧相邻的另一原始全景图像的重叠线设为CD线段，并使得CD线段与道路垂直，且保证道路宽度的中心点与CD线段的中点I点重合；

步骤43：将所述原始全景图像，与其左侧相邻的另一原始全景图像的重叠线设为EF线段，并使得EF线段与道路垂直，且保证道路宽度的中心点与EF线段的中点G点重合。

步骤44：将相邻各点连线，形成六边形ACDBFE。

3.根据权利要求1所述的一种全景融合显控系统，其特征在于：所述步骤3中的将六边形图形的拆分方法为，以AB线段为轴，将六边形ACDBFE拆分为四边形ABDC和四边形ABFE。

4.根据权利要求1所述的一种全景融合显控系统，其特征在于：所述四边形投影变换算法具体步骤为，

步骤61：设u，v为原始全景图像坐标，x，y为矫正后全景图像坐标，即

步骤62：重写步骤61的变换公式可得，

步骤63：定义辅助变量，

Δx₁＝x₁-x₂，Δx₂＝x₃-x₂，Δx₃＝x₀-x₁+x₂-x₃，

Δy₁＝y₁-y₂，Δy₂＝y₃-y₂，Δy₃＝y₀-y₁+y₂-y₃；

步骤64：当Δx₃,Δy₃不为0时，得到，

a₁₁＝x₁-x₀+a₁₂x₁，a₂₁＝x₃-x₀+a₁₂x₂，a₃₁＝x₀，

a₁₂＝y₁-y₀+a₁₃y₁，a₂₂＝y₃-y₀+a₂₃y₃，a₃₂＝y₀，

步骤65：当Δx₃,Δy₃为0时，得到，

a₁₁＝x₁-x₀，a₂₁＝x₂-x₁，a₃₁＝x₀，

a₁₂＝y₁-y₀，a₂₂＝y₂-y₁，a₃₂＝y₀，

a₁₃＝0，a₁₂＝0；

步骤66：根据步骤62中的变换公式得到，

x₀＝a₃₁，x₁＝a₁₁+a₃₁-a₁₃x₁，x₂＝a₁₁+a₂₁+a₃₁-a₁₃x₂-a₂₃x₂，x₃＝a₂₁+a₃₁-a₂₃x₃，

y₀＝a₃₂，y₁＝a₁₂+a₃₂-a₁₃y₁，y₂＝a₁₂+a₂₂+a₃₂-a₂₃y₂-a₂₃y₂，y₃＝a₂₂+a₃₂-a₂₃y₃；

步骤67：变换后的四组对应点表示为，

(0,0)→(x₀,y₀),(1,0)→(x₁,y₁),(1,1)→(x₂,y₂),(0,1)→(x₃,y₃)。