发明名称 基于单个鱼眼镜头的全景视频漫游方法及装置
摘要 本发明涉及图像处理,公开了一种基于单个鱼眼镜头的全景视频漫游方法及装置。通过使用半球透镜漫游模型,得到校正图像像素索引表,用于校正该单个鱼眼镜头采集的原始视频图像,可以通过鼠标或键盘等输入设备输入水平或垂直旋转角度和缩放系数等,对校正后的图像进行相应的缩放和控制显示。在全景视频漫游关键技术中,利用光学原理,解决了现有技术中设备成本高昂、算法复杂度高和系统实时性差的难题。
申请公布号 CN102291527B 申请公布日期 2014.02.12
申请号 CN201110230311.3 申请日期 2011.08.11
申请人 杭州海康威视数字技术股份有限公司 发明人 施行;王鹏;贾永华
分类号 H04N5/225(2006.01)I;G02B13/00(2006.01)I 主分类号 H04N5/225(2006.01)I
代理机构 上海一平知识产权代理有限公司 31266 代理人 成春荣;竺云
主权项 一种基于单个鱼眼镜头的全景视频漫游方法,其特征在于,包括以下步骤:从鱼眼镜头所获视频的原始图像中提取包络圆参数;根据所述包络圆参数和漫游窗口在包络圆中的相对位置,计算校正图像像素索引表;根据所述校正图像像素索引表,对从所述鱼眼镜头所获视频中的连续多帧原始图像分别进行插值计算,得到校正图像,并在显示设备中显示校正图像;其中,所述校正图像像素索引表表项的具体计算可由以下方式实现, <mrow> <msup> <mi>u</mi> <mo>&prime;</mo> </msup> <mo>=</mo> <mi>d</mi> <mo>&CenterDot;</mo> <mi>cos</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mi>arctan</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mfrac> <mi>v</mi> <mi>u</mi> </mfrac> <mo>)</mo> </mrow> <mo>+</mo> <mi>&gamma;</mi> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> <mrow> <msup> <mi>v</mi> <mo>&prime;</mo> </msup> <mo>=</mo> <mi>d</mi> <mo>&CenterDot;</mo> <mi>sin</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mi>arctan</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mfrac> <mi>v</mi> <mi>u</mi> </mfrac> <mo>)</mo> </mrow> <mo>+</mo> <mi>&gamma;</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>,</mo> <mi>d</mi> <mo>=</mo> <msqrt> <msup> <mi>u</mi> <mn>2</mn> </msup> <mo>+</mo> <msup> <mi>v</mi> <mn>2</mn> </msup> </msqrt> </mrow>其中,点Q(u',v',0)为校正图像像素索引表表项,d为点P'(u,v,0)到包络圆圆心的距离,γ为坐标轴水平旋转角度;原始校正范围内的像素点坐标P'(u,v,0)为可通过以下公式得出: <mrow> <mi>u</mi> <mo>=</mo> <mfrac> <mrow> <mi>r</mi> <mo>&CenterDot;</mo> <msup> <mi>x</mi> <mo>&prime;</mo> </msup> </mrow> <msqrt> <msup> <mi>x</mi> <mrow> <mo>&prime;</mo> <mn>2</mn> </mrow> </msup> <mo>+</mo> <msup> <mi>y</mi> <mrow> <mo>&prime;</mo> <mn>2</mn> </mrow> </msup> <mo>+</mo> <msup> <mi>z</mi> <mrow> <mo>&prime;</mo> <mn>2</mn> </mrow> </msup> </msqrt> </mfrac> <mo>,</mo> <mi>v</mi> <mo>=</mo> <mfrac> <mrow> <mi>r</mi> <mo>&CenterDot;</mo> <msup> <mi>y</mi> <mo>&prime;</mo> </msup> </mrow> <msqrt> <msup> <mi>x</mi> <mrow> <mo>&prime;</mo> <mn>2</mn> </mrow> </msup> <mo>+</mo> <msup> <mi>y</mi> <mrow> <mo>&prime;</mo> <mn>2</mn> </mrow> </msup> <mo>+</mo> <msup> <mi>z</mi> <mrow> <mo>&prime;</mo> <mn>2</mn> </mrow> </msup> </msqrt> </mfrac> </mrow>其中,r为包络圆半径,漫游窗口相对包络圆的相对位置中的像素点坐标P(x,y,z)在新的坐标轴体系下的坐标P(x',y',z')可通过以下公式得出:z'=rcosφ‑xsinφy'=yx'=rsinφ+xsinφ其中,φ为漫游窗口相对包络圆的相对位置中的像素点坐标P(x,y,z)垂 直旋转角度。
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