[发明专利]基于球型摄像机自动采集农作物全景图像序列的方法

说明书

本发明涉及一种基于球型摄像机自动采集农作物全景图像序列的方法，其包括如下步骤：步骤1、设定球型摄像机的初始天顶角以及初始方位角；步骤2、确定球型摄像机的水平视场角以及垂直视场角；步骤3、确定球型摄像机在水平方向每次旋转的角度、在垂直方向每次旋转的角度；步骤4、控制球型摄像机进行垂直方向运动以及水平方向的360°旋转，以拍摄采集所在位置的静态图像序列；步骤5、控制球型摄像机重复进行上述采集静态图像序列的拍摄，直至球型摄像机在垂直方向上运动至限位位置点，以获得一个扫描周期内所有的静态图像序列。本发明提高了农作物的自动观测结果的精度，可再现农作物生长变化状态。

技术领域

本发明涉及一种图像采集方法，尤其是一种基于球型摄像机自动采集农作物全景图像序列的方法，属于农作物图像采集的技术领域。

背景技术

我国是一个农业大国，农作物观测是农业防灾减灾、农事生产活动中必不可少的需求。随着农业科学技术的快速发展，我国农业已进入以高产、优质、高效、精准为目标的新阶段，农业对观测服务提出了更高的要求，迫切需要精度更高、内容丰富、频率高、及时连续的观测结果。

目前农作物的观测方法存在问题：

1)、农作物观测技术落后，以人工观测为主；

目前我国农作物观测技术相对滞后，自动化和信息化程度低。人工观测不但耗人耗时耗力，不够经济，容易漏测缺测，且观测结果受观测人员的主观臆断性较大，无法定量观测作物长势、覆盖度等重要的生长参数，没有办法保证精确度；只能记录观测数值，无法再现现场的图像；作物生长的主要发育期不能实时、连续观测；数据资料统计繁琐。所以，目前的农业气象观测远不能满足现代农业气象业务发展的需要，迫切需要提高农业气象的自动化观测能力。

2)、现有的全景图像采集技术或存在实现复杂、成本高等问题，或存在图像畸变等问题。

现有的全景图像采集技术包括多镜头采集技术和单鱼眼镜头采集技术。其中多镜头采集技术使用多镜头多角度采集全景图像，该方式实现技术复杂，成本比较高。单鱼眼镜头采集技术采用半球型摄像机加鱼眼镜头的形式，实现最为简单和经济，但图像存在比较大的畸变，需要特殊的处理软件进行校正。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种基于球型摄像机自动采集农作物全景图像序列的方法，其利用球型摄像机自动采集农作物全景图像，有利于提高农作物的自动观测结果的精度，减少观测人员的工作时间、费用和劳动强度，可再现农作物生长变化状态，减少了漏测、缺测、观测员主观臆断性等缺陷。

按照本发明提供的技术方案，一种基于球型摄像机自动采集农作物全景图像序列的方法，所述采集农作物全景图像序列的方法包括如下步骤：

步骤1、将球型摄像机安装在所需的农作物检测站点，并设定球型摄像机的初始天顶角以及初始方位角；

步骤2、根据球型摄像机的图像传感器靶面尺寸以及镜头参数确定所述球型摄像机的水平视场角以及垂直视场角；

步骤3、根据上述的水平视场角、垂直视场角以及所需的重叠角，确定球型摄像机在水平方向每次旋转的角度、在垂直方向每次旋转的角度；

步骤4、根据上述确定的水平方向每次旋转的角度、垂直方向每次旋转的角度，控制球型摄像机进行垂直方向运动以及水平方向的360°旋转，以通过球型摄像机拍摄采集所在位置的静态图像序列；

步骤5、控制球型摄像机重复进行上述采集静态图像序列的拍摄，直至球型摄像机在垂直方向上运动至限位位置点，以获得一个扫描周期内所有的静态图像序列。

球型摄像机在垂直方向上旋转的角度为0～90°，球型摄像机在垂直方向上每次旋转的角度小于垂直视场角，球型摄像机在水平方向每次旋转的角度小于水平视场角。