[发明专利]一种低计算量的柱面全景图实现方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及图像处理领域，尤其涉及一种低计算量的柱面全景图实现方法及系统。

背景技术

传统的柱面全景图生成方法中，需要对相机进行标定，并将校正后的图像投影至柱面模型上进行拼接。该方法中对相机的标定流程较为繁琐，再加上模型投影的步骤导致整个过程计算量较大，耗时长。而采用非标定的鱼眼镜头图像校正方法(如传统的球面坐标定位法或经纬映射法)，则对相机镜头视角有严格限制(需为180度视角的鱼眼镜头)，极大地限制了使用范围。

如图1所示，其为180°视角的鱼眼镜头传统校正方法中常见的球面坐标定位法原理示意图。

设平面xoy为鱼眼镜头拍摄的原始图像平面，平面xoy中以o为圆心，R为半径的圆为鱼眼镜头所摄图像中有效区域(该假设符合绝大对数鱼眼镜头图像实际情况)。

传统球面坐标定位法设定图像有效区域中的每一条经度上的不同像素，在畸变校正后的图像中具有相同的列坐标值。将图像有效区域内任意一点k(x,y)作沿x方向的直线，与y轴交点和与圆交点的距离为dx。由图1所示的几何关系，可得

xdx=xhR→x=xhRR2-y2]]>

其中x_h是图中点h的x坐标。同时由于点k和点h在相同经线上，故x_h同样也是点k畸变校正后的x坐标。

因此，图像有效区域内任意一点k(x,y)在经过畸变校正后的新坐标为k’(x_h,y)。新建另一平面图像，新建的图像所在平面坐标系为αoβ。图像所在区域范围为0<α<2R,0<β<2R。

该区域中任意一点k’(x_h,y)与原始图像中有效区域内的点k(x,y)形成一一映射，所以该平面图像就是校正后的最终输出图像。

因此，输出图像中任意像素k’(α,β)与原始图像中对应像素k(x,y)的映射关系满足：

α=xRR2-y2]]>

β＝y

上述传统的球面坐标定位校正方法假定鱼眼镜头的成像面为标准半球面，等价于假定鱼眼镜头的视角刚好为180°。对于180°视角的镜头，该方法能够得到良好的校正效果。但是市面上存在的各种广角、鱼眼镜头中，绝大多数都不能满足刚好180°视角要求，因此该方法在实际应用中存在很大的限制条件，难以大范围推广使用。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种低计算量的柱面全景图实现方法及系统，旨在解决现有柱面全景图计算量大、流程复杂、应用范围受到限制等问题。

本发明的技术方案如下：

一种低计算量的柱面全景图实现方法，其中，包括步骤：

A、设平面xoy为鱼眼镜头拍摄的原始图像平面，平面xoy中以o为圆心，r为半径的圆为鱼眼镜头所拍摄的原始图像中有效区域，以o为圆心，以R为半径作同心圆：

γ为鱼眼镜头视角；

B、对原始图像中有效区域内像素进行校正，其中，任意像素k(x,y)校正后的像素为k’(α,β)，k(x,y)和k’(α,β)的坐标关系为：