[发明专利]半球型全景成像装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及成像装置及方法，尤其涉及一种半球型全景成像装置及方法。

背景技术

现有的全景成像装置一般有三类，一类是利用单个摄像头旋转摄录后，拼接成一幅全景图像；第二类是将多个摄像头均匀设置在一个水平圆环上，将摄录图片投影到柱面，再拼接成一幅全景图像，这就是所谓的柱状投影全景；第三类是单摄像头光学投影全景，直接从摄像头获取全景图像。这三类全景成像装置各有优缺点，其中，对于第一类而言，由于全景图像是通过镜头旋转得到的，因此全景图像的采集速率不高，难以满足拍摄的实时性要求。对于第二类而言，柱状投影的缺陷在于，只能摄录到某个平面内360°范围内的景物，对于与该平面以为的景物则无法摄录到。对于第三类而言，虽然单镜头光学投影可以通过适当的光学设计达到半球的景物摄录，但是由于单个摄像头以及镜头的限制，采集得到的图像的分辨率比较低。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于针对现有技术中全景图像分辨率低的缺陷，提供一种半球型全景成像装置及方法。

本发明解决其技术问题所利用的技术方案是：提供一种半球型全景成像装置，包括：

壳体，所述壳体包括半球面部分；

图像采集模块，包括多个摄像头，以从不同角度同时采集多个图像，所述多个摄像头均匀设置在所述半球面部分上；以及

图像拼接模块，用于将所述多个图像拼接成一幅全景图像。

在依据本发明实施例的半球型全景成像装置中，所述图像采集模块包括至少5个摄像头。

在依据本发明实施例的半球型全景成像装置中，所述图像采集模块包括13个摄像头。

在依据本发明实施例的半球型全景成像装置中，所述图像拼接模块包括：

图像映射单元，基于所述多个摄像头在所述半球面部分上的位置排布，将所述多个图像从直角坐标系转换到球坐标系；以及

图像拼接单元，根据预先标定的标准图像，分别将所述多个图像裁剪成五边形；再将所述多个图像拼接成一幅半球面全景图像。

在依据本发明实施例的半球型全景成像装置中，所述图像拼接模块进一步包括图像平面显示单元，用于将所述半球全景图像从球坐标系转换到直角坐标系，以形成平面全景图像。

在依据本发明实施例的半球型全景成像装置中，所述图像拼接模块为基于数字芯片的图像拼接模块。

在依据本发明实施例的半球型全景成像装置中，所述数字芯片为FPGA。

在依据本发明实施例的半球型全景成像装置中，所述半球型全景成像装置进一步包括图像传输模块，用于输出所述全景图像。

本发明还提供了一种半球型全景成像方法，包括步骤：

S100、利用多个摄像头从不同角度同时采集多个图像，所述多个摄像头均匀设置在壳体的半球面部分上；以及

S200、将所述多个图像拼接成一幅全景图像。

在依据本发明实施例的半球型全景成像方法中，所述步骤S200进一步包括：

S210、基于所述多个摄像头在所述半球面部分上的位置排布，将所述多个图像从直角坐标系转换到球坐标系；

S220、根据预先标定的标准图像，分别将所述多个图像裁剪成五边形；再将所述多个图像拼接成一幅半球面全景图像。

在依据本发明实施例的半球型全景成像方法中，所述步骤S200进一步包括：

S230、将所述半球全景图像从球坐标系转换到直角坐标系，以形成平面全景图像。

本发明产生的有益效果是：通过在半球面部分上设置较多数量的摄像头，易于获得高分辨率的全景图像。另一方面，由于多个摄像头均匀分布在半球面部分上，从理论上来说，每个摄像头在图像采集过程中的视角较小。由于采用小视角的摄像头，能够大幅度减轻采集到的图像的桶形形变，甚至该桶形形变可忽略不计，由此可以简化图像处理程序，减少图像处理成本，提高图像处理速度。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是依据本发明实施例的半球型全景成像装置的正视图；

图2是依据本发明实施例的半球型全景成像装置的俯视图；

图3示出了依据本发明实施例的半球型全景成像装置的逻辑框图；

图4示出了依据本发明实施例的半球型全景成像方法的流程图；

图5示出了图4中步骤S200的子步骤的流程图。

具体实施方式