[发明专利]十亿像素高动态范围图像重建与显示的方法

说明书

技术领域

本发明属计算机视觉领域，具体涉及一种十亿像素高动态范围图像重建与显示的方法。

背景技术

随着计算机计算能力不断提高以及拍摄设备的不断改进，人们希望在得到全景图像的同时，又不损失细节信息。单个相机的分辨率、动态范围、视野往往是互相制约的，通过多个摄像头进行采集，将得到的图像进行拼接，可以突破单相机的制约，拼接得到超高像素图像。

但现有技术中，超高像素图像拼接具有如下困难：

1为了获取更高的动态范围，不同相机的曝光时间不同，因此每张图像都有自己的动态范围，难以进行直接拼接。

2超高像素数据量非常巨大，如果全部读入显示需要耗费很大的内存资源，而如果需要网络传输，也会占据较大的带宽。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术问题之一或至少提供一种有用的商业选择。为此，本发明的一个目的在于提出一种高动态范围、可智能调取局部图像的十亿像素高动态范围图像重建与显示的方法。

为达到上述目的，本发明提出一种十亿像素高动态范围图像重建与显示的方法，包括以下步骤：S1.获取多个百万像素级的子图像；S2.将所述子图像拼接成十亿像素的球面图像，并调整所述球面图像的动态范围；S3.根据用户的需求，交互式地将所述用户所需图像显示给用户。

进一步地，所述步骤S1，还包括：S11.在半球摄像台上分布多个相机定位孔，并获得所述多个相机定位孔相对位置的先验信息；S12.在所述相机定位孔中设置百万像素级的长焦镜头的相机；以及S13.通过硬件控制程序使所述相机同时进行拍照，并将获得的子图像存储到计算机中。

进一步地，所述步骤S2，还包括：S21.读取所述子图像上每一个像素R、G、B三通道的值；S22.调整所述子图像的动态范围，对R、G、B三通道的值进行归一化，每一个像素的原始R、G、B三通道的值R_pre，G_pre，B_pre与归一化后的R_post，G_post，B_post的计算关系为：其中f(t)是和曝光时间t相关的函数，取f(t)=t；S23.将归一化后的所述子图像进行对齐操作：在每张所述子图像上提取一些特征点，然后在邻近相机的子图像上进行特征点匹配，将匹配到的特征点标记成全局坐标；S24.根据所述特征点对所述子图像进行图像分割操作，计算出拼接后球面图像中的每个区域与相应的所述子图像的对应关系，其中，每个所述区域都是一个由三个所述特征点坐标表示的三角形；以及S25.根据所述特征点在子图像上的局部坐标和所述球面图像上的全局坐标之间的关系，利用仿射变换计算出拼接后图像上每一个像素点上R、G、B三通道的值，其中仿射变换为(x',y',1)=A(x,y,1)，其中A表示仿射变换矩阵，(x',y')表示变换后的所述全局坐标，（x,y）表示变换前的所述局部坐标，A是通过子图像和球面图像三角形三个顶点坐标计算得到的。