[发明专利]一种基于移动终端前置摄像头的多终端屏幕自动拼接方法

摘要

本发明是一种基于移动终端前置摄像头的多终端屏幕自动拼接方法，该方法首先针对每个移动终端的前置摄像头进行相机标定从而获得每个摄像机的内参数；其次采用精确的测量方法确定移动终端屏幕与其前置摄像头的空间关系；然后在线过程中，通过相机标定的方法获得每个前置摄像头相对于同一个外部标记物的外参数；最后，结合前置摄像头的外参数和屏幕与前置摄像头的空间关系并考虑每个终端屏幕的分辨率确定最终的显示区域。本发明的特点是提出了一种采用移动终端前置摄像头的基于计算机视觉的自动的多屏幕拼接方法，然后将拼接后的更大的屏幕用于内容显示。

主权项

一种基于移动终端前置摄像头的多终端屏幕自动拼接方法，其特征在于该方法步骤如下：步骤(1)、针对每个移动终端的前置摄像头进行相机标定，从而确定每个前置摄像头的内参数；步骤(2)、确定移动终端屏幕与其前置摄像头之间的空间关系；步骤(3)、在线过程中，结合(1)中标定得到的前置摄像头内参数，测量每个移动终端前置摄像头相对于同一个外部标定物的相机外参数；步骤(4)、结合步骤(2)中确定的空间关系和步骤(3)中获取的相机外参数，在考虑移动终端不同分辨率的条件下确定每个移动终端最终的显示区域；所述步骤(2)确定屏幕与前置摄像头空间关系的步骤具体如下：步骤(B1)、用物理测量方法测出移动终端屏幕的长和宽；步骤(B2)、假定摄像机的焦距方向垂直于移动终端屏幕所在平面，使用物理测量方法测出前置摄像头相对于以屏幕左上角为坐标原点X轴和Y轴分别平行于屏幕长和宽的坐标系的坐标值；步骤(B3)、在(B2)的基础上，将坐标原点移至于前置摄像头焦距所在直线上，从而获得移动终端屏幕四个顶点相对于前置摄像头的位移；所述步骤(1)中前置摄像头内参数的标定的具体内容如下：步骤(A1)、打印一张已知方格边长的棋盘格模板固定于一个平整平板上，固定摄像头的焦距从不同的角度拍摄若干张含完整棋盘格模板的图像；步骤(A2)、检测出图像中棋盘格的特征点，建立棋盘格模板特征点的实际空间坐标和其图像坐标间的对应关系，带入前置摄像头的成像方程；步骤(A3)、通过求解(A2)中得到的成像方程求得每台移动终端的内参数；所述步骤(3)中计算每个移动终端前置摄像头相对于于同一外部标定物的外参数的步骤如下：步骤(C1)、将已知大小的外部标定物固定于平整的平板上；步骤(C2)、用户根据自己的显示需求并在保证外部标定物能够完整出现在移动终端前置摄像头的前提下将多个移动终端摆放到同一平面上，然后调整步骤(C1)中平板的位置使得外部标定物同时且完整地出现在所有移动终端前置摄像头的视觉区域内，然后每个移动终端获取一张当前捕获的图像；步骤(C3)、通过计算机视觉的方法获取每个移动终端捕获得图像的特征点，建立标定物坐标与图像坐标的对应关系，求解获得每个移动终端前置摄像头相对于外部标定物所在坐标系的相机外参数；所述步骤(4)确定每个移动终端最终显示区域的步骤如下：步骤(D1)、通过无线网络建立每个移动终端和同一个服务器的连接；步骤(D2)、将步骤(3)中获得的摄像头外参数、(2)中得到的屏幕与前置摄像头的空间关系以及屏幕的分辨率传输到服务器；步骤(D3)、服务器在获得每个移动终端的数据后，确定每个移动终端的最终显示区域即在统一坐标系下每个移动终端屏幕四个顶点的坐标以及总的显示区域。