[发明专利]一种等距圆柱投影的全景视频像素再分配方法及系统

说明书

本发明涉及一种等距圆柱投影的全景视频像素再分配方法及系统，该方法包括：获取等距圆柱投影全景视频的每一帧图像；以及图像中各个像素点的二维坐标；获取单位球体的内接正方体以及正方体表面任一像素点的球坐标，并将该球坐标转换为二维坐标，确定正方体表面二维坐标对应的等距圆柱投影像素点二维坐标；对等距圆柱投影像素点二维坐标周围的像素点颜色进行插值处理，直至得到正方体各个表面所有像素点颜色；根据正方体各个表面所有像素点颜色构建正方体各个表面的图像；并根据该图像合成全景视频。本发明能够降低图像和视频的存储空间或传输带宽。

技术领域

本发明涉及计算机图形学领域，特别是涉及一种等距圆柱投影的全景视频像素再分配方法及系统。

背景技术

全景视频，又被称为360度视频。顾名思义，全景视频能够使得人们在观看视频的时候不受到空间和角度的限制，完完整整地观看到视频分享者想要呈现的所有方位的细节，能够使得视频观看者拥有更好的身临其境感。传统的视频图像采集处理技术获得的是单视点在某个观察方向上的场景信息，而运用全景成像技术则可以得到单视点在所有观察方向上的场景信息，使得观察者能够更快更准确的感知周围场景的变化。全景视频是全景图片的进阶形式，随着近几年虚拟现实技术的兴起逐渐被人们所熟知，在航空、国防、医学、监控等领域都有着十分广阔的应用前景。

能够正确地展开全物理视域的真实场景到一张2D图片上，并且能够还原到VR眼镜中实现沉浸式观看的数学过程，就叫做投影。目前全景视频的通用投影格式是等距圆柱投影，即将球形的经度和纬度坐标，直接到水平和垂直坐标的一格，这个网格的高度大约宽的两倍。因此从赤道到两极，横向拉伸不断加剧，南北两个极点被拉伸成了扁平的网格在整个上部和下部边缘。等距圆柱投影可以显示整个水平和竖直的360全景。

但是等距圆柱投影从赤道到两极，横向拉伸不断加剧，另外，南北两个极点被拉伸成了扁平的网格，这些拉伸造成了像素点的重复，这些重复像素对于存储和传输是毫无价值的冗余信息，反而对于图像和视频的传输和存储带了负担，占用额外带宽和存储。

发明内容

本发明的目的是提供一种等距圆柱投影的全景视频像素再分配方法及系统，能够降低图像和视频的存储空间或传输带宽。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种等距圆柱投影的全景视频像素再分配方法，包括：

获取等距圆柱投影全景视频的每一帧图像；

获取所述图像中各个像素点的二维坐标，为第一二维坐标；

获取单位球体的内接正方体；

获取所述正方体表面任一像素点的球坐标；

将所述球坐标转换为二维坐标，为第二二维坐标；

确定所述第二二维坐标对应的第一二维坐标；

根据所述第一二维坐标周围的像素点颜色进行插值处理，得到第二二维坐标像素点颜色；

跳转至步骤获取所述正方体表面任一像素点的球坐标，直至得到正方体各个表面所有像素点颜色；

根据所述正方体各个表面所有像素点颜色构建正方体各个表面的图像；

将所述正方体各个表面图像组合成一幅矩形平面图像；

根据所述矩形平面图像得到全景视频。

可选的，所述构建正方体各个表面的图像时各个表面采用并行计算。

可选的，采用查表的方式确定所述第二二维坐标对应的第一二维坐标。

一种等距圆柱投影的全景视频像素再分配系统，包括，图像获取模块，用于获取等距圆柱投影全景视频的每一帧图像；