[发明专利]一种全景环带图像的自适应分割与无畸变展开系统及方法

说明书

本发明公开了一种全景环带图像的自适应分割与无畸变展开系统及方法，该系统包括PAL相机、数据存储模块以及数据处理模块，该方法为：获取PAL相机内参；利用PAL相机获取环带图像；将环带图像利用矩形展开算法展开为矩形图像；利用人脸检测算法检测出人脸在矩形图像中的像素坐标；根据矩形图像中的像素坐标计算出其对应于环带图像的像素坐标；利用所得的所有人脸像素坐标进行图像分割；利用相机内参、分割后的环带图像像素位置对图像进行无畸变展开。本发明采用自适应分割算法智能识别人脸并将与会者进行分割，再根据投影关系去畸变，可智能显示参会的每个人员，解决了全景环带相机应用于视频会议领域时显示效果不理想、畸变过大的问题。

技术领域

本发明涉及全景图像与视频会议领域，尤其涉及一种基于全景环带图像的自适应分割与无畸变展开系统及方法。

背景技术

随着计算机硬件计算能力的不断提升和图像处理技术的不断成熟，尤其是小型化、轻量化、高计算能力、低功耗计算硬件的问世，使得许多产品得以小型化、轻型化。基于全景环带相机的视频会议系统只需单镜头即可实现360°环视拍摄，其用作视频会议时结构轻巧，不过多占用计算开销，很容易做到实时显示，传输成本低，是中低画质需求下极具竞争力的选择之一。

在传统的视频会议方案中，如有全景需求，一般而言使用多相机拼接技术，这种方法需要对获取的多个图像进行对齐与拼接，其结构复杂，需要进行同步对齐触发，硬件复杂度高。

发明内容

针对上述不足，本发明提供了一种基于全景环带图像的自适应分割与无畸变展开系统及方法，主要用于视频会议系统，可自适应地检测出环带图像中的人脸位置，并对其所在位置进行分割提取，将原有的环带有畸变图像修正为正常的无畸变图像，更适于人眼观察。

本发明所采用的技术方案如下：

本发明的第一目的是提供一种全景环带图像的自适应分割与无畸变展开系统，包括：

PAL相机，用以采集全景环带图像；

数据存储模块，用以存储PAL相机标定的参数；

数据处理模块，用于将环带图像利用矩形展开算法展开为矩形图像，利用人脸检测算法检测出人脸在矩形图像中的像素坐标，根据矩形图像中的像素坐标计算出其对应于环带图像的像素坐标，利用所得的所有人脸像素坐标进行图像分割，将环带图像分割成所需的若干份，利用相机内参、分割后的环带图像像素位置对图像进行无畸变展开，所述无畸变展开具体步骤如下：

建立单位球模型，并沿光轴方向做切面，无畸变图像位于切面上，根据镜头的垂直视场角确定无畸变展开图像的高度；

根据前述分割后图像的宽度确定无畸变展开图像的宽度；

根据前述分割后图像的位置确定需要无畸变展开的图像位置；

利用相机内参对环带图像需无畸变展开的部分进行重映射，根据高度与宽度投影至切面上，完成无畸变展开。

本发明的第二目的是提供一种全景环带图像的自适应分割与无畸变展开方法，包括如下步骤：

步骤(1)利用相机标定算法获取PAL相机内参，并将标定好的数据储存至数据存储模块中；

步骤(2)利用PAL相机获取当前正在拍摄的环带图像；

步骤(3)将环带图像利用矩形展开算法展开为矩形图像；

步骤(4)利用人脸检测算法检测出人脸在矩形图像中的像素坐标；

步骤(5)根据矩形图像中的像素坐标计算出其对应于环带图像的像素坐标；

步骤(6)利用所得的所有人脸像素坐标进行图像分割，将环带图像分割成所需的若干份；