[发明专利]一种球型摄像机生成全景图像的方法及球型摄像机

摘要

本发明公开了一种球型摄像机生成全景图像的方法及球型摄像机，该方法包括：按照设定规则进行多次转动，每完成一次转动，采集当前位置的图像；根据图像坐标系与世界坐标系之间的映射关系，得到该图像在世界坐标系中的曲面图像；根据世界坐标系与球型摄像机坐标系之间的映射关系，得到该图像在球型摄像机坐标系中的曲面图像；根据球型摄像机坐标系与全景图像坐标系之间的映射关系，得到该图像在全景图像坐标系中的平面图像；根据当前位置的图像在全景图像坐标系中的平面图像，进行全景图像的拼接。本发明能够通过各个坐标系之间一一对应的坐标关系，可将球型摄像机获取的多幅图像拼接为一幅全景图像，该全景图像可以为360全景图像。

主权项

1.一种球型摄像机生成全景图像的方法，其特征在于，包括：球型摄像机按照设定规则进行多次转动，每完成一次转动，采集当前位置的图像，其中，所述球型摄像机按照设定规则进行多次转动为：球型摄像机在两个垂直平面内以设定转动方向和设定转动步长，在设定的角度范围内进行多次转动；根据图像坐标系与预先建立的世界坐标系之间的映射关系，将当前位置的图像上每个像素点映射到预先建立的世界坐标系中，得到该图像在世界坐标系中的曲面图像；根据预先建立的世界坐标系与预先建立的球型摄像机坐标系之间的映射关系，将当前位置的图像上每个像素点映射到球型摄像机坐标系中，得到该图像在球型摄像机坐标系中的曲面图像，其中，预先建立的球型摄像机坐标系的坐标原点为球型摄像机转动的中心，该坐标系的x轴和y轴分别在所述两个垂直平面内，z轴与所述x轴和y轴垂直，该坐标系中任一点的x轴坐标为该点与球心的连线投影到x轴所在的平面后，与该平面内的参考线的夹角，y轴坐标为该点与球心的连线投影到y轴所在的平面后，与该平面内的参考线的夹角，z轴坐标为设定半径；根据预先建立的球型摄像机坐标系与预先建立的全景图像坐标系之间的映射关系，将当前位置的图像上每个像素点映射到全景图像坐标系中，得到该图像在全景图像坐标系中的平面图像；根据当前位置的图像在全景图像坐标系中的平面图像，进行全景图像的拼接；其中，所述图像坐标系与预先建立的世界坐标系之间的映射关系采用如下方式确定：以当前位置的图像中心为坐标原点，建立图像坐标系；根据当前位置的球型摄像机转动的角度信息、设定的第一投影半径参数，确定图像坐标系与预先建立的世界坐标系之间的映射关系；将当前位置的图像上任一像素点在图像坐标中的坐标映射为该像素点在世界坐标系中的坐标，计算方式如下：x＝pb*sin(th)*cos(fi)+ix*sin(fi)‑iy*cos(th)*cos(fi)y＝pb*sin(th)*sin(fi)‑ix*cos(fi)‑iy*cos(th)*sin(fi)z＝pb*cos(th)+iy*sin(th)其中，pb表示设定的第一投影半径参数，ix表示当前位置的图像中任一像素点在图像坐标系中的横坐标，iy表示当前位置的图像中任一像素点在图像坐标系中的纵坐标，th，fi分别表示球型摄像机在当前位置的转动角度对应的弧度，x、y、z分别表示当前位置的图像中任一像素点在世界坐标系中的坐标；所述设定的第一投影半径参数体现的是将当前位置的图像从图像坐标系中映射到世界坐标系后，该图像在世界坐标系的曲面图像是否清晰。