[发明专利]一种全景成像系统及方法

权利要求书

1.一种全景成像系统，其特征在于，包括：

至少两个第一尺度相机，用于实时同步获取第一尺度图像，其中所述至少两个第一尺度相机覆盖全景视场；

至少一个第二尺度相机，用于实时与所述至少两个第一尺度相机同步获取所述全景视场内的第二尺度图像，其中所述第一尺度图像的分辨率低于所述第二尺度图像的分辨率；

图像处理模块，用于对当前帧所有第一尺度图像进行拼接，得到当前帧全景参考图像，以及将当前帧所有第二尺度图像映射到所述当前帧全景参考图像中的对应区域，得到当前帧全景图像。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述图像处理模块包括：

重叠区域确定单元，用于根据第一尺度相机之间的位置关系及视场重叠关系，确定所述当前帧所有第一尺度图像之间的重叠区域；

位置关系确定单元，用于根据所述重叠区域，确定所述当前帧所有第一尺度图像之间的位置对应关系；

图像拼接单元，用于根据所述位置对应关系计算球面映射矩阵，并按照所述球面映射矩阵将所述当前帧所有第一尺度图像映射至全景球面中的相应位置，得到所述当前帧全景参考图像。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述图像处理模块包括：

下采样单元，用于对当前帧第二尺度图像进行下采样，提取下采样后的第二尺度图像中的特征点，并初始化投影矩阵为单位矩阵，其中所述投影矩阵表示所述当前帧第二尺度图像与所述当前帧全景参考图像的映射关系；

映射参数确定单元，用于根据各特征点、预设图像匹配算法与所述投影矩阵进行迭代计算得到映射参数；

图像映射单元，用于按照所述映射参数将所述当前帧第二尺度图像映射到所述当前帧全景参考图像中。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述映射参数确定单元具体用于执行：

步骤A、根据第一尺度相机与第二尺度相机的位置关系，在所述当前帧全景参考图像中确定各特征点对应的搜索区块；

步骤B、按照所述投影矩阵将所述下采样后的第二尺度图像映射到所述当前帧全景参考图像中，并根据所述预设图像匹配算法，在各搜索区块内确定对应特征点的最佳匹配点，得到各匹配点对；

步骤C、根据第一尺度相机与第二尺度相机的位置关系以及各匹配点对之间的位置参考关系，消除置信度不满足预设条件的匹配点，并根据剩余的匹配点对更新所述投影矩阵；

步骤D、重复执行步骤B和步骤C，直到各匹配点对满足预设匹配误差要求，确定满足所述预设匹配误差要求时的投影矩阵作为所述映射参数。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括：

预处理模块，用于按照预设规则实时将获取的第一尺度图像和第二尺度图像分配给至少两个线程，以按照预设标准并行进行图像预处理；

压缩传输模块，用于按照预设压缩参数对预处理后的图像进行压缩，将压缩后的图像传输至所述图像处理模块，以执行图像拼接和图像映射操作。

6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：

支撑机构，所述至少两个第一尺度相机和所述至少一个第二尺度相机以环形阵列的形式均匀分布在所述支撑机构上。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述支撑机构的个数为至少一个，当所述系统包括至少两个支撑机构时，所述至少两个支撑机构上下层设置。

8.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述支撑机构为圆盘结构。

9.一种全景成像方法，其特征在于，包括：

控制所有第一尺度相机和所有第二尺度相机实时同步获取图像，其中，所述第一尺度相机获取的第一尺度图像的分辨率低于所述第二尺度相机获取的第二尺度图像的分辨率；

对当前帧所有第一尺度图像进行拼接，得到当前帧全景参考图像；

将当前帧所有第二尺度图像映射到所述当前帧全景参考图像中的对应区域，得到当前帧全景图像。