[发明专利]全景三维摄像装置

说明书

技术领域

本发明涉及图像处理领域，特别涉及一种全景三维摄像装置。

背景技术

通常的全景摄像装置摄像头数量较少，所拍摄的图像不够密集，即使采用多摄像头的全景摄像装置，其图像采集密度直接与摄像头数量有关，但是摄像头数量不可能无限多，所以图像采集密度也还是很有限。此外，现有的图像拼接方法只是简单的把每个摄像头的图像拼接在一起，拼接后的图像没有立体效果，且容易出现盲区。

随着计算机图像处理技术的发展，立体图像合成技术也越来越成熟。人眼产生立体感觉的原因在于左右眼看同一场景时存在的“视差”，即同一物体在左右眼成像时会有水平方向上的位移。现有的立体图像是通过两个镜头从不同角度拍摄同一物体，分别获取两个不同的图像，然后在向用户展示的时候，向用户的双眼分别提供所拍摄的两个不同的图像，从而获得立体图像的感觉。此外由于不同摄像头采集的图像区域之间有一定的夹角，所以都缺少一部分图像区域，需要用其他的摄像头采集到的图像来拼接补充，这时就需要有足够的图像采集密度。

现有的全景摄像机采用把每个摄像单元的图像直接拼接在一起的方法形成全景图像，拼接后的全景图像没有立体效果，例如中国专利申请CN102946508中所提到的一样。还有中国专利申请CN103873752所公开的反射式全景摄像机也存在同样的问题。

因此，针对以上问题，如何使用较少的摄像头且能够获得足够的图像采集密度以及如何产生具有人眼视觉3D效果的图像已是当前需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种全景三维摄像装置，其包括：

球形壳体；

多个摄像单元，所述多个摄像单元彼此成球面位置关系均匀地固定在所述壳体上，使得空间位置相邻的各个摄像头拍摄的图像彼此重叠、且在水平方向上相邻或者间隔相邻的每一对摄像单元的图像中心间距为人眼眼球的中心间距；和

支撑轴，所述支撑轴连接到所述壳体的底部中心以支撑所述全景三维摄像装置。

优选地，所述摄像装置还包括与支撑轴相连的驱动单元，所述支撑轴由驱动单元驱动，使得整个全景三维摄像装置能够围绕垂直地面布置的支撑轴而水平自转。

优选地，所述摄像单元在壳体的球面表面上布置为上下对齐的方阵排布方式以及上下错位的蜂窝状排布方式。

优选地，所述摄像装置能够间歇转动，以便摄像单元进行图像采集。

优选地，间歇转动距离设置成使得转动后所有摄像单元的拍摄方向与转动前的拍摄方向不相同。

一种全景三维摄像装置，包括：

由一个圆柱形或彼此成固定角度布置的多个半圆柱形组成的壳体，布置成各个半圆柱形的中心线均水平取向且端面直径垂直于地面并且半圆柱面均竖直朝向外侧；

多个摄像单元，所述多个摄像单元彼此成球面位置关系均匀地固定在所述壳体上，使得空间位置相邻的各个摄像头拍摄的图像彼此重叠；

支撑轴，所述支撑轴连接到所述壳体的底部中心；和

驱动单元，与支撑轴相连并驱动所述支撑轴，使得整个全景三维摄像装置能够围绕垂直地面布置的支撑轴而水平自转，

其中单个摄像头在水平方向上旋转一次或多次前后拍摄的两幅图像的图像中心间距为人眼眼球的中心间距，或者在水平方向上相邻或间隔相邻的摄像单元之间的间距为人眼眼球的中心间距。

优选地，所述多个摄像单元在圆柱面上成纵向一列或多列排列。

一种使用以上所述的全景三维摄像装置获得实时全景图像的方法，其包括以下步骤：

a)将所述全景三维摄像装置布置于实时现场，获得多幅图像；

b)根据使用者的实时请求，从所述摄像装置拍摄的图像中选取拍摄方向与此时使用者的视线方向基本一致且图像中心间距为人双眼眼球的中心间距且拍摄时间间隔在预定范围内的两幅图像分别作为左右眼中心图像；

c)从左眼中心图像附近的、拍摄范围与左眼中心图像重叠的多个周边图像中截取部分图像与从左眼中心图像截取的部分图像拼接起来，形成左眼图像，类似的，形成右眼图像；

d)将按照以上步骤拼接出的左右眼图像传送给使用者的双眼实现三维观看效果。

优选地，所述各个图像均截取为矩形或正六边形拼接在一起，并且各个图像尺寸一致、或者中心图像尺寸最大而其他图像尺寸一致。

优选地，所述图像存储于服务器中或实时传送到使用者所用的客户端。

一种全景三维摄像装置，包括：

一个摄像单元，垂直向上进行摄像；