[实用新型]一种漫游式全景图自动拍摄系统

说明书

本实用新型公开了一种漫游式全景图自动拍摄系统，包括：全景相机、控制终端以及轮式底盘，所述全景相机通过接线与所述轮式底盘连接；所述控制终端通过无线通讯方式与所述轮式底盘连接，从而传递基于地图的多个拍摄点位和沿着所述多个拍摄点位的顺序形成的移动路径；支架将所述全景相机支撑于所述轮式底盘的上方，所述轮式底盘带动所述全景相机沿着所述移动路径移动，以使得所述全景相机获取每一所述拍摄点位的全景图像。本实用新型尤其对大面积的场景具有明显的优势，对于展会和展览馆、博物馆的数字化、可视化具有极大的实用价值和商业前景。

技术领域

本实用新型涉及图像处理领域，特别涉及一种漫游式全景图自动拍摄系统。

背景技术

全景图是指以某点(以下称为“拍摄点位”)为中心进行水平360度和垂直180度拍摄，得到的多张图片拼接成的、环绕拍摄点的圆柱形、正方体形或球形图片。相比于传统二维图片，全景图可以使浏览者根据自己的意愿在电脑屏幕上以鼠标或手指拖动图片、或旋转自带测量三维旋转角度的传感器的观看设备(如智能手机、平板电脑、VR眼镜等)来观看场景中的任意角落，给观看者以身临其境的感觉，因而带来更强的沉浸感和真实体验感。全景摄影采用的设备一般有单反相机、普通数码相机、手机相机、特制的全景拍摄相机(如理光Theta S，Google Jump等)。使用单反相机、普通数码相机、手机相机的优点是初始投资较小，可以直接使用现有的相机进行拍摄，缺点是需要很多后期处理工作来把多张图片就可以拼接成全景图，使用比较费时费力，而且需要相机围绕拍摄中心点多次旋转来拍摄各个角度的照片，无法实时完成拍摄。特制的全景拍摄相机采用在不同方向上部署多个相机的方式来同步获取各个角度的图片，同时内置了拼接软件自动完成图像拼接工作，因而大大降低了使用门槛，也可以满足实时性的要求。缺点就是需要单独购买这类产品，初期投资比较大。

在拍摄全景图的时候，我们经常会在不同地点拍摄多个全景图，这样我们可以通过多幅全景图更全面地展示整个场景的细节。为了实现不同拍摄点之间的切换，我们通常需要手工在每个全景图上指定跳转标记，当用户点击这些跳转标记的时候，画面可以从当前全景图切换到另一幅全景图中。手工添加跳转标记存在很多缺点：(1)增加了后期处理的工作量；(2)大量的跳转标记破坏了全景图的画面完整性，损害了用户体验；(3)跳转标记无法体现出距离远近和各拍摄点的相对位置，所以一般都靠命名来区分不同的拍摄点，比如“厨房”、“客厅”等；(4)由于问题(3)的存在，一个房间内通常只能拍摄一个全景图，如果一个房间有多于一个全景的话，则无法区分这两个全景图。

现有的漫游式全景图在多点全景图基础上进行了改进。这类设备一般在带有两种相机：一种是普通的光学相机，用来进行彩色照片的拍摄，一种是深度摄像头，用来拍摄深度图。深度图是一张二维图片，图上每个像素的值不是彩色照片的RGB信息或黑白照片的灰度信息，而是从相机到3D场景中的某个点的距离，这个距离称为“深度”。拍摄时，该设备同时记录下围绕拍摄点各个角度的彩色照片和深度图，然后通过对彩色图片拼接得到全景图，通过对深度图的拼接以及多个拍摄点的深度图的融合得到整个场景的3D模型。同时，从各拍摄点的深度图可以得到各拍摄点的相对距离，从而我们可以得到各拍摄点在场景3D模型中的确切位置。3D模型在这个过程中起到了地图的作用。但是，目前的这种基于深度摄像头的漫游式全景图仍然存在若干缺点，使得它们只能应用在比较小的室内场景中：

(1)为了融合不同拍摄点的深度图，我们需要相邻的深度图有彼此重叠的部分，由于深度摄像头的探测距离有限(一般在4米以内)，相邻的拍摄点之间不能太远，当场景比较大的时候就需要大量拍摄点，这些点的深度图融合成3D模型需要大量的计算；

(2)为了拍摄不同位置的全景图和深度图，需要人工把整套设备搬到各个拍摄点上去，人工选点依赖于操作者的经验和素质，因此不仅选点质量无法保证(经常出现密度不均、漏点等问题)，而且效率低下(一般1小时之内只能拍摄不到30个拍摄点)，因此在进行大场景拍摄的时候往往力不从心。

实用新型内容