[发明专利]一种可堆叠的全景视频实时拼接方法

说明书

本发明涉及全景视频拼接，具体涉及一种可堆叠的全景视频实时拼接方法，根据不同的拼接服务器，设置不同的拼接参数，并输入对应拼接服务器中，获取摄像机的数据流，拼接服务器对2路视场存在重叠区的摄像机的视频画面进行拼接，输出拼接后的画面；本发明提供的技术方案能够有效克服现有技术所存在的拼接后画面清晰度和帧率较低、水平视场角不能超过180°的缺陷。

技术领域

本发明涉及全景视频拼接，具体涉及一种可堆叠的全景视频实时拼接方法。

背景技术

全景视频实时拼接是一种将来自多个摄像机的视频进行实时无缝拼接融合，形成具有更大视角画面的技术。该技术是超大场景视觉复原的关键技术，观看者可以在超大视野、超大分辨率的视频中看清所有细节，可应用于远程指挥、安防监控、虚拟场景等领域。

目前广泛应用的技术分为两类，第一类是基于GPU(Graphics Processing Unit，图形处理器)的后端视频拼接技术，多使用基于GPU加速OpenCV计算机视觉库。拼接服务器从前端安防摄像机阵列取流，经过解封装、解码、畸变校正、柱面投影、融合处理等一系列操作后形成拼接画面。

另一类是基于专业视频处理芯片的前端视频拼接技术。在一个装置中设置一个拼接处理单元、多个镜头传感器模块，每个镜头传感器模块单独成像，形成一路数字视频信号，拼接处理单元从多路镜头传感器模块接入多路数字视频信号，经过畸变校正、柱面投影、融合处理后形成拼接画面。如果全景画面分辨率超大(超过4K)时，为提高编码效率，还会对画面进行切割后再分别编码输出。

基于GPU的后端视频拼接技术，主要问题有：一是数据需要在内存和显存之间多次交换，硬件性能受到限制，拼接的原始分辨率达不到4K或者达不到每秒25帧；二是视频数据会经过摄像机编码、服务器解码、服务器编码、播放器解码等步骤，延迟较大，无法满足对视频实时性要求较高的场景；三是成本较高。

基于专业视频处理芯片的前端视频拼接技术，主要问题是摄像机必须集中安装在一个装置里，安装后水平视场角受安装位置限制不超过180°。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术所存在的上述缺点，本发明提供了一种可堆叠的全景视频实时拼接方法，能够有效克服现有技术所存在的拼接后画面清晰度和帧率较低、水平视场角不能超过180°的缺陷。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

一种可堆叠的全景视频实时拼接方法，包括以下步骤：

S1、根据不同的拼接服务器，设置不同的拼接参数，并输入对应拼接服务器中；

S2、获取摄像机的数据流，拼接服务器对2路视场存在重叠区的摄像机的视频画面进行拼接；

S3、输出拼接后的画面；

其中，根据不同的拼接服务器，设置不同的拼接参数，包括以下步骤：

S1、根据畸变校正模型P_k,1、柱面投影模型P_k,2、特征点匹配模型P_k,3生成拼接映射矩阵M_k；

S2、根据拼接映射矩阵M_k设置不同的拼接参数P_k,4。

优选地，所述畸变校正模型P_k,1的模型为P_k,1＝t1(P_k,0,f,y,r,p)，其中f,y,r,p为镜头畸变校正参数；

所述柱面投影模型P_k,2的模型为P_k,2＝t2(P_k,1,f,v)，其中f,v为柱面投影参数；