[发明专利]一种基于固定位置的全景视频图像生成装置

说明书

本发明公开了一种基于固定位置的全景视频图像生成装置，包括多个摄像头和视频处理拼接模块，所述视频处理拼接模块用于将视频图像进行处理后拼接，生成全景视频图像；所述视频处理拼接模块通过基于图像映射方法将多个摄像头的视频图像拼接成全景视频图像。本发明的基于固定位置的全景视频图像生成装置对硬件设备要求低，过程简单易行，采用的摄像头较少，成本低；同时，图像拼接时采用查找图像映射表的方式，而图像映射表仅需计算输出一次，图像拼接的计算量少、实时性好，其实用性较强。

技术领域

本发明属于数字图像相关领域，涉及一种基于固定位置的全景视频图像生成装置。

背景技术

现有摄像机全景拼接图像大多为非实时图像，摄像机采用的用于全景拼接的多幅图像非同一时刻采集获得，这样采集到的图像在进行图像拼接处理后的效果不好，且现有摄像机无法进行360度的全景拍摄。

同时，现有的全景拼接摄像机采用非广角镜头，为实现全景拍摄采用的镜头较多，且在图像拼接过程中，常用的方法是提取各图像中的特征点，然后进行特征点匹配，利用特征点匹配对计算变换矩阵，从而将各画面映射到全景图像上。

实际应用中，在实时拼接多路视频时，可能因为找不到足够的特征点匹配对而导致拼接失败。同时，这种实时特征点匹配拼接方法计算量大，对硬件设备要求较高，且拼接效果受限。此外，过多的镜头也会导致成本的上升，不便于应用推广。

因此，需要一种新的全景视频图像生成装置以解决上述问题。

发明内容

发明目的：本发明针对现有技术的缺陷，提供一种能够实时显示360度全景图像的基于固定位置的全景视频图像生成装置。

发明内容：为解决上述技术问题，本发明的基于固定位置的全景视频图像生成装置采用的技术方案为：

一种基于固定位置的全景视频图像生成装置，包括多个摄像头和视频处理拼接模块；

所述视频处理拼接模块用于将视频图像进行处理后拼接，生成全景视频图像；所述视频处理拼接模块通过基于图像映射方法将多个摄像头的视频图像拼接成全景视频图像；

所述基于图像映射方法包括以下步骤：

1)、对摄像头进行标定并计算摄像头的畸变参数，其中，畸变参数包括径向 畸变系数和切向畸变系数；

2)、根据步骤1)得到的摄像头的畸变参数，分别对每台摄像头拍摄的原始图像进行畸变矫正，得到畸变矫正后的图像，其中，原始图像坐标和畸变矫正后的图像坐标的关系为：

其中，(x’，y’)为原始图像坐标，(x，y)为畸变矫正后的图像坐标，r²＝x²+y²；k₁，k₂和k₃为径向畸变系数，p₁和p₂为切向畸变系数；

3)、获取摄像头之间的映射关系表；

4)、根据所述映射关系表对各摄像头拍摄的图像进行映射变换，生成全景图像。

更进一步的，步骤3)中所述图像映射关系表的获取方法包括以下步骤：

一、固定好各摄像头位置后，提取各摄像头拍摄于同一时刻的图像；

二、提取相邻摄像头拍摄图像中各重叠区域的特征点；

三、根据各重叠区域的特征点确定各相邻摄像头之间的映射关系，并将相邻摄像头的图像进行拼接；

四、显示拼接后的全景图像，如果拼接效果完整，则输出各摄像头之间的映射关系，获得图像映射关系表；如果拼接效果不完整，则重复步骤一-步骤四。