[发明专利]一种多通道全景影像转换球幕鱼眼影片的方法

说明书

本发明公开了一种多通道全景影像转换球幕鱼眼影片的方法，涉及电通信技术领域。该方法包括：S1，球面第一步映射：选取位于O点的摄像机拍摄的全景影像中的任意一点a，获取a点映射到球面上的A点的坐标；S2，对所有摄像机拍摄的全景影像进行步骤S1中所述球面第一步映射，得到全景影像映射到三维球幕的球幕影像；S3，对三维球幕的球幕影像进行等距投影变换以得到球幕鱼眼影片。本发明将多台运动摄像机拍摄的不同角度的动态画面，融合拼接成一幅完整的4K*4K的鱼眼动态画面，实现真正意义上的4K鱼眼影片拍摄工作。

技术领域

本发明涉及电通信技术领域，尤其涉及一种多通道全景影像转换球幕鱼眼影片的方法。

背景技术

长期以来，全景鱼眼影片的拍摄都是利用摄影机机配合鱼眼镜头进行的。这种方式机器价格昂贵，例如一台现阶段最高端的SONY f65 8K摄像机，其CMOS的比例为1:4。在利用鱼眼镜头时，也只能够拍摄2K*2K的鱼眼影片。而无法达到现阶段数字球幕影院的4K*4K的放映标准。

发明内容

本发明的目的在于提供一种多通道全景影像转换球幕鱼眼影片的方法，从而解决现有技术中存在的前述问题。

为了实现上述目的，本发明所述多通道全景影像转换球幕鱼眼影片的方法，该方法包括：

S1，球面第一步映射

选取位于O点的摄像机拍摄的全景影像中的任意一点a，设O点的坐标为(0,0,0)，a点坐标(X1,Y1,Z1)，获取a点映射到球面上的A点的坐标其中，R表示球体的半径；

S2，对所有摄像机拍摄的全景影像进行步骤S1中所述球面第一步映射，得到全景影像映射到三维球幕的球幕影像；

S3，对三维球幕的球幕影像进行等距投影变换以得到球幕鱼眼影片；

S31，设球幕上投射点T点的直角坐标为T(x,y,z)，且，T点用三个有次序的数(r，θ，)确定，其中，r表示O点与T点间的距离；θ为有向线段OT与z轴正向的夹角；为从正z轴来看自x轴按逆时针方向转到OM所转过的角，这里M为T点在直角坐标系中xOy面上的投影；所述球幕上投射点T点即步骤S1中所述A点；

S32，设P点为T点在纹理画面所在的纹理坐标系中对应的点，P点的纹理位置坐标(x₁，y₁)，则P点的极坐标用两个有次序的数(r₁，)确定，根据等距投影的原理r₁，与r，θ，具有公式(2)和公式(3)所述关系：

r₁＝kθ (2)；

其中，r₁为O点与P点间的距离；为有向线段OP与x轴正向的夹角；k表示镜头到成像平面的距离；

通过公式(2)和公式(3)，求出球幕影像的任意一个投射点在纹理画面上的纹理位置坐标，即为所求鱼眼影片各像素的纹理位置坐标。

优选地，在步骤S1中，按照下述方法获取A点的坐标：

S11，依据光线的直线传播原理，a点在直线传播下，映射到球面上为A点，A点为Oa连线与球面的交点；A点为球空间内一点；

S12，已知O点坐标(0，0，0)，a点坐标(X1,Y1,Z1)，故存在公式(1)：

由公式(1)，得出A点坐标为：

优选地，在步骤S1之前，还包括以下步骤：

利用至少5个摄像机，获取视野范围的所有全景影像，所述全景影像通过五个方向获取，所述五个方向包括所处位置的前、后、左、右和上；