[发明专利]对大尺寸平面广告牌的拍摄方法及其构造

权利要求书

1.一种对大尺寸平面广告牌的拍摄方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)设置拍摄装置，该拍摄装置包括180度广角镜头，该镜头位于大尺寸平面广告牌的一侧，并对向广告牌，拍摄广告牌上的内容；

2)调节镜头与广告牌之间的角度，使之可拍摄广告牌上的全部内容；

3)拍摄装置拍摄广告牌的即时图像，然后将拍摄到的图像进行畸变校正处理，使拍摄到的图像正常化，对处理后的各图像进行相互比较，按广告牌的平面尺寸抽取各图像中部相互近似的内容，去除其他内容，然后进行融合，形成一张与广告牌平面尺寸相同的图像；至此，完成对大尺寸平面广告牌的拍摄；

其中，所述步骤1)包括以下步骤：所述拍摄装置设有自动调节装置，使镜头相对广告牌的角度可自动调节，其角度调节范围在30至60度之间；所述步骤2)包括以下步骤：调节镜头与广告牌之间的角度，每间隔设定度数便调整一次，每次皆可拍摄到广告牌上的全部内容；

其中，所述畸变校正处理包括以下步骤：

3.1)使用直方图均衡法对拍摄到的图像进行增强，改变输入图像像素灰度概率密度分布，增强图像对比度和轮廓清晰度；

3.2)通过如下算法来进行图像几何校正：

假设未畸变图像的像素位置坐标为(x，y)，畸变图像中对应像素位置坐标为(x′,y′)，则其空间映射关系采用下面的多项式来近似：

其中，N为多项式的阶数，a_ij和bi_j分别是多项式的系数；i＝1,2,3,…,N；j＝0,1,2,…,N-i；i+j≤N；

其中，式(1)中的多项式的系数通过MSE拟合的方法得到：

对于一个集合(x_i，y_i)，寻找函数f(x)使拟合的均方误差ε达到最小；对于多项式(1)中的x坐标，则：

应达到最小；其中L为控制点个数；式(2)的上式两边对a_ij求导并置等式值为零，下式两边对b_ij求导并置等式值为零，可得方程：

s＝1,2,3,…,N；t＝0,1,2,…,N-s；s+t≤N；对于N阶多项式，其系数个数为M＝(N+1)(N+2)/2；即式(3)应有M个，从而可以组成两个线性方程组；将这两个方程组写成矩阵形式为：

其中，a、b、X和Y为M维向量；K为M阶方阵，其行标由s和t的排列组成，记为u；列标由i和j的排列组成，记为v；则：

在图像中选取合适的控制点，将控制点的位置坐标代入上述矩阵，可求解出所有的系数，从而得到空间映射的函数关系；将该函数关系代入式(1)，进行图像几何校正；

3.3)采用双线性插值进行灰度插值：假设插值点位置的坐标为(x,y)，灰度值为f(x,y)，其周围4个相邻像素点的灰度值分别为f(0,0)、f(1,0)、f(0,1)、f(1,1)；则相应的插值公式为：

至此，增强图像对比度、校正图像畸变、优化图像灰度，完成对大尺寸平面广告牌的拍摄。

2.根据权利要求1所述的对大尺寸平面广告牌的拍摄方法，其特征在于，所述步骤3.2)包括如下步骤：

a)预先设定用于拍摄的标准图像及坐标系，将拍摄图像作为畸变图像，并与标准图像相对应；

b)检测控制点的位置坐标，用控制点的位置坐标进行函数拟合，求解多项式系数。

3.根据权利要求1所述的对大尺寸平面广告牌的拍摄方法，其特征在于，所述步骤3)包括以下步骤：根据镜头的间隔式调整规律，每调整一次便拍摄一次广告牌上的内容，从而拍摄出两个以上图像；对拍摄到的各图像进行畸变校正处理，使各拍摄到的图像正常化；对处理后的各图像进行相互比较，按广告牌的平面尺寸抽取各图像中部相互近似的内容，去除其他内容，然后进行融合，形成一张与广告牌平面尺寸相同的图像；至此，完成对大尺寸平面广告牌的拍摄。

4.根据权利要求1所述的对大尺寸平面广告牌的拍摄方法，其特征在于，当拍摄装置拍摄的是视频时，所述步骤3)包括如下步骤：通过WARP算法及实时像素处理引擎，自动校正180度镜头输入的视频，进行全景校正180度展开。

5.根据权利要求1所述的对大尺寸平面广告牌的拍摄方法，其特征在于，其还包括如下步骤：

步骤1)中，还包括于广告牌的四周特定位置各设置一组户外环境现场感应装置，对户外广告牌所处的现场环境指标进行实时检测，每组户外现场感应装置均包括温度感应器、湿度感应器、噪音测量仪、风速测量仪、照度测试仪以及能见度观测器，进行相应参数探测，反馈给处理中心或客户，或发送给信息处理端直接进行现场天气环境的判断，并对应调整广告牌的工作状态；

其还包括对所述广告牌的工作现场环境进行实时检测的步骤：4)当户外环境现场感应装置检测到：湿度达到100％且风速大于100km/h时，则判断为暴风雨天气；当湿度达到100％且瞬时噪音达到100dB时，则判断为雷雨天气；当温度低于0℃时，则判断为冰雪天气，当白天可见度低于50m时，则判断为大雾天气；当温度大于30℃、则判定为酷暑天气；在检测到所述暴风雨、雷雨、冰雪、大雾、酷暑天气之一时，则触发信息处理端工作，由其判断将信号反馈给处理中心或客户，由处理中心或客户发送广告牌工作状态调整指令；或由该信息处理端直接进行现场天气环境的判断，并对应调整广告牌的工作状态；广告牌的调整后工作状态包括：降低输出功率、关闭广告牌。