[发明专利]一种消除底部图像遮挡的720°全景相机

权利要求书

1.一种消除底部图像遮挡的720°全景相机，其特征在于，包括侧方及顶部成像装置、底部成像装置和数据处理装置；

所述侧方及顶部成像装置包括多个朝向侧方的侧面相机(1)、一个朝向顶部的第一鱼眼相机(2)和第一支架(3)，所述第一支架(3)的顶部固定有一个圆盘(4)，多个所述侧面相机(1)沿所述圆盘(4)的圆周等间距安装，所述第一鱼眼相机(2)固定安装在所述圆盘(4)的中心；

所述底部成像装置包括一个朝向底部的第二鱼眼相机(5)和第二支架(6)，所述第二鱼眼相机(5)通过悬臂(7)从所述第二支架(6)的顶部中心向侧方伸出；

所述数据处理装置包括数据传输线、磁盘阵列和计算机，所述侧面相机(1)、所述第一鱼眼相机(2)和所述第二鱼眼相机(5)通过所述数据传输线与所述计算机连接，所述磁盘阵列用于存储图像数据；

所述侧方及顶部成像装置和所述底部成像装置按照以下拍摄步骤进行拍摄：

步骤一：放置所述侧方及顶部成像装置至预设位置，每个所述侧面相机(1)和所述第一鱼眼相机(2)进行拍摄，得到多张侧面图像和一张顶部图像；

步骤二：撤走所述侧方及顶部成像装置，放置所述底部成像装置至预设位置，并使所述第二鱼眼相机(5)的中心位置与所述第一鱼眼相机(2)的中心位置相同，所述第二鱼眼相机(5)进行拍摄，得到第一底部图像；

步骤三：保持所述第二鱼眼相机(5)的位置不变，调整所述第二支架(6)的位置至相反的另一侧，再进行一次拍摄，得到第二底部图像；

所述侧面相机(1)和所述第一鱼眼相机(2)分别将拍摄得到的所述侧面图像和所述顶部图像发送至所述计算机，所述第二鱼眼相机(5)将拍摄得到的所述第一底部图像和所述第二底部图像发送至所述计算机，所述计算机按照图像拼接方法对所述侧面图像、所述顶部图像、所述第一底部图像和所述第二底部图像进行拼接，得到无遮挡的720°全景图像，所述图像拼接方法包括以下步骤：

步骤一：对所述侧面相机(1)、所述第一鱼眼相机(2)和所述第二鱼眼相机(5)分别进行颜色校正；

步骤二：对所述侧方图像、所述顶部图像和所述底部图像进行图像预处理；

步骤三：对预处理后相邻的侧方图像进行图像匹配；

步骤四：利用光流法插值虚拟视角，生成侧面全景图像；

步骤五：对预处理后的底部图像进行均色处理；

步骤六：利用均色处理后的两张底部图像消除遮挡，生成没有遮挡的底部图像；

步骤七：展开没有遮挡的底部图像和预处理后的顶部图像，并将展开后的图像与所述侧面全景图像进行拼接，生成无遮挡的720°全景图像。

2.根据权利要求1所述的一种消除底部图像遮挡的720°全景相机，其特征在于，

利用基于映射的颜色校正方法对所述侧面相机(1)、所述第一鱼眼相机(2)和所述第二鱼眼相机(5)分别进行颜色校正。

3.根据权利要求1或2所述的一种消除底部图像遮挡的720°全景相机，其特征在于，

所述图像预处理包括图像平滑处理和图像锐化处理。

4.根据权利要求1或2所述的一种消除底部图像遮挡的720°全景相机，其特征在于，所述对预处理后相邻的侧方图像进行图像匹配的步骤包括以下步骤：

步骤三一：提取预处理后相邻的侧方图像的BRISK特征点；

步骤三二：用KNN算法匹配特征点对；

步骤三三：用随机样本一致算法剔除误匹配点并得到变形矩阵。

5.根据权利要求1或2所述的一种消除底部图像遮挡的720°全景相机，其特征在于，所述利用光流法插值虚拟视角，生成侧面全景图像的步骤包括以下步骤：

步骤四一：选取区块匹配函数；

步骤四二：利用选取的区块匹配函数匹配相似区块，由此估计光流场；

步骤四三：利用步骤四二得到的光流场插值虚拟视角，生成侧面全景图像。

6.根据权利要求1或2所述的一种消除底部图像遮挡的720°全景相机，其特征在于，

利用Wallis匀色算法对预处理后的底部图像进行均色处理。