全景视觉系统和方法

摘要

一种失真校正全景视觉系统和方法，提供通过广角光学镜头获取的视觉校正后的合成图像并投影在观察表面上。所述系统使用图像捕获设备抓取高达360°或4π立体弧度范围内的场景。图像处理器校正亮度或色度的不均，并对每个图像帧应用空间转换。所述空间转换通过将视觉转换、获取几何和光学失真转换、显示器几何和光学转换合并进行卷积。所述失真校正单独应用于红、绿和蓝成分以消除光学器件的横向色像差。显示器系统随后用于在显示设备上显示生成的合成图像，随后通过投影光学器件投影到观察表面上。所述生成的图像无失真，并且匹配观察表面的特征。

主权项

1、一种具有相关的摄像机、显示光学器件和几何特性的全景视觉系统，其特征在于，所述系统包括：(a)多个图像获取设备，从场景中抓取图像帧数据，并产生图像感应器输入，所述图像帧数据共同地覆盖最高360°范围的视野，所述图像获得设备具有几何和光学失真参数；(b)数字转换器，连接至所述多个图像获取设备以对所述图像帧数据和图像感应器输入采样并转换为数字图像数据；(c)图像处理器，连接至所述数字转换器，所述图像处理器包括：(i)图像测量设备，用以接收所述数字图像数据并测量所述数字图像数据的图像亮度和环境光照度级别；(ii)亮度校正模块，连接至所述图像测量设备以接收所述数字图像数据以及所述摄像机、显示光学器件和几何特性、所述图像亮度和环境光照度级别，并校正亮度不均性，优化所述数字图像数据中选择区域的亮度范围；(iii)卷积级，连接至所述亮度校正模块以组合所述几何和光学失真参数以构成卷积失真参数，所述几何和光学失真参数包括所述图像感应器输入、所述摄像机、显示光学器件和几何特性以及与之相关的非理想性；(iv)失真校正模块，连接至所述卷积级以对所述数字图像数据产生并应用基于所述卷积失真参数的失真校正转换，以生成经校正的数字图像数据；(v)显示控制器，连接至所述失真校正模块以根据所述经校正的数字图像数据组成合成图像；以及(d)显示器系统，连接至所述图像处理器以在观察表面显示所述合成图像以供观察，所述合成图像无视觉失真。