[发明专利]三维全景图像的建立方法和系统

权利要求书

1.一种三维全景图像的建立系统，其特征在于，包括：

多个拍照装置，彼此成球面位置关系对称均匀布置在半球面上，同时朝向半球形的中心方向进行拍照，其中，空间位置相邻的各个拍照装置拍摄的图像彼此部分重叠；

图像拼接装置，分别与多个拍照装置连接，接收多个拍照装置发送的图像，并将多个拍照装置发送的图像拼接成全景图，所述全景图为半球形的中心方向的全景图；

虚拟现实设备，与图像拼接装置连接，接收图像拼接装置拼接处理后的全景图，将全景图贴图到对应的虚拟半球面模型的外表上进行三维全景图的显示，所述虚拟半球面模型与半球面对应；

半球面由球面维度线和球面经度线划分为多个部分，每个部分由相邻的经度线和维度线相交得到至少3个交点，所述多个拍照装置包括设于每个交点处的广角摄像机。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括：

图像压缩装置，将图像拼接装置拼接处理后的全景图进行压缩处理，所述图像压缩装置布置在图像拼接装置中，或外置于图像拼接装置且与图像拼接装置连接；

图像解压装置，对图像压缩装置压缩处理后的全景图进行解压处理，并将解压处理后的全景图发送给虚拟现实设备进行贴图显示，所述图像解压装置可以布置在虚拟现实设备中。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：

图像拼接装置，采用平面投影之间的单应性变换，将多个拍照装置发送的不同投影平面下的图像转换到同一个平面下，对投影平面一致化后的每个图像进行特征点监测提取，对于有重叠区域的两个图像进行特征点的匹配筛选，建立有重叠区域的两个图像之间的匹配点对，对特征点匹配后的图像进行图像配准和融合、曝光补偿和去鬼影处理，将多个拍照装置拍摄的图像拼接成全景图。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：

虚拟现实设备，在用户围绕半球形的中心方向环行时，获取用户的位置和视角信息，根据用户的位置和视角信息将对应位置和视角下的半球面模型上的图像进行三维图像显示；当触发视点高度调整指令时，升高对应的视点高度位置，将对应的视点高度、水平定位以及视角方向下的半球面模型上的图像进行三维图像显示；当用户向半球形的中心方向靠近时，将显示的三维图像的分辨率提升预设的倍数，保证显示的三维图像清晰不失真。

5.一种三维全景图像的建立方法，其特征在于，包括：

获取多个拍照装置朝向半球形的中心方向同时拍摄的图像，其中，所述多个拍照装置彼此成球面位置关系对称均匀布置在半球面上，空间位置相邻的各个拍照装置拍摄的图像彼此部分重叠；

将多个拍照装置拍摄的图像拼接成全景图，所述全景图为半球形的中心方向的全景图；

将拼接处理后的全景图贴图到对应的虚拟半球面模型的外表上进行三维全景图的显示，所述虚拟半球面模型与半球面对应；

半球面由球面维度线和球面经度线划分为多个部分，每个部分由相邻的经度线和维度线相交得到至少3个交点，所述多个拍照装置包括设于每个交点处的广角摄像机。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，还包括：

采用平面投影之间的单应性变换，将多个拍照装置发送的不同投影平面下的图像转换到同一个平面下；

对投影平面一致化后的每个图像进行特征点监测提取，对于有重叠区域的两个图像进行特征点的匹配筛选，建立有重叠区域的两个图像之间的匹配点对；

对特征点匹配后的图像进行图像配准和融合、曝光补偿和去鬼影处理，将多个图像拼接成全景图。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，还包括：

在用户围绕半球形的中心方向环行时，获取用户的位置和视角信息，根据用户的位置和视角信息将对应位置和视角下的半球面模型上的图像进行三维图像显示；

当触发视点高度调整指令时，升高对应的视点高度位置，将对应的视点高度、水平定位以及视角方向下的半球面模型上的图像进行三维图像显示；

当用户向半球形的中心方向靠近时，将显示的三维图像的分辨率提升预设的倍数，保证显示的三维图像清晰不失真。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，还包括：

当监测到位于虚拟现实设备上触发视点高度调整指令的按钮被触发时，触发视点高度调整指令；或者

当监测到佩戴虚拟现实设备的用户连续蹦跳触发视点高度调整指令的预设次数时，触发视点高度调整指令。