[發明專利]一種無變形的全方位魚眼攝像裝置及實現方法

有效

• 申請號: 201310284083.7
• 申請日: 2013-07-08
• 公開（公告）號: CN103546680B
• 公開（公告）日: 2018-06-08
• 發明（設計）人: 謝明;張吉穩;盛源博
• 申請（專利權）人: 上海智汽電子科技有限公司
• 主分類號: H04N5/232
• 分類號: H04N5/232;G06T5/50
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 溫旭

1.一種無變形的全方位魚眼攝像裝置，其特征在于：包括：

圖像采集模塊，用于根據主攝像頭和所有輔助攝像頭采集到的物理場景空間的實際圖像，獲取所述實際圖像的像素點的坐標和顏色值，所述的主攝像頭和所有的輔助攝像頭的光軸聚焦于一點，并且所有攝像頭的鏡頭與光軸交點距離為零或接近于零，從而保證無變形的合成出圖像；每個輔助攝像頭與主攝像頭都有圖像重疊部分，每個相鄰的輔助攝像頭之間也有圖像重疊部分；

坐標系設定模塊，用于設定合成圖像坐標系：以主攝像頭拍攝的圖像中心為坐標原點，以主攝像頭拍攝到的真實圖像面向水平右側延伸為合成圖像的橫坐標軸正方向，以主攝像頭拍攝到的真實圖像面向垂直下方延伸為合成圖像的縱坐標軸正方向，建立直角坐標系，并稱之為合成圖像坐標系，這個坐標系與每個輔助攝像頭的圖像坐標系有特定的轉換關系，這種特定的轉換關系可以通過主攝像頭中圖像特征點與輔助攝像頭中圖像特征點的匹配直接計算出來，這種特定的轉換關系稱之為輔助攝像頭圖像與主攝像頭圖像之間的投影關系；

計算模塊，用于根據所述所有輔助攝像頭拍攝到的物理場景空間實際圖像的像素點坐標，計算其在合成圖像坐標系中的對應坐標位置；其中，主攝像頭的圖像坐標是直接對應于合成圖像坐標系中的坐標位置，這是因為合成圖像坐標系源自于主攝像頭的圖像坐標系；然后，根據輔助攝像頭圖像與主攝像頭圖像之間的投影關系，計算所有輔助攝像頭的每個圖像點的坐標在合成圖像坐標系中的對應坐標；賦予顏色模塊，用于將所述主攝像頭和所有輔助攝像頭拍攝到的實際圖像的像素點的顏色值，復制給與所述主攝像頭和所有輔助攝像頭拍攝到的實際圖像的像素點坐標所對應的在合成圖像坐標系中的坐標位置；

顯示模塊，用于顯示由所述主攝像頭和所有輔助攝像頭采集到的物理場景空間的實際圖像通過合成圖像坐標系合成的虛擬無變形的全方位圖像；所述的主攝像頭和所有輔助攝像頭同時采集到的物理場景空間實際圖像的像素點坐標均通過計算，在合成圖像坐標系上找到它們相應的合成圖像坐標位置，這樣就將原來的多幅物理場景空間圖像轉化為一副真實的無變形的全方位圖像，并將其顯示出來；標定模塊，用于根據多幅實際圖像合成一副完整的無變形圖像之前，對攝像頭進行校準標定；

所述標定模塊包括：

采集單元：用于接收到用戶的標定請求時，控制所述主攝像頭和所有輔助攝像頭采集標定參考圖像；

獲取單元，用于獲取主攝像頭和所有輔助攝像頭采集到的標定參考圖像中標定像素點在各自原始拍攝到的實際圖像的坐標；

計算單元，用于計算主攝像頭和所有輔助攝像頭拍攝到圖像像素點在所述合成圖像坐標系的坐標轉換關系及相對應的坐標位置，其具體包括：輔助攝像頭矩陣計算子單元，用于根據所述輔助攝像頭圖像與主攝像頭圖像之間選取的一組標定點坐標值，計算出投影關系矩陣；主攝像頭坐標計算子單元，用于將主攝像頭拍攝的實際圖像中心平移到所述合成圖像坐標系的坐標原點，主攝像頭拍攝實際圖像的橫坐標軸和縱坐標軸的正方向都保持不變，更新主攝像頭圖像中像素點的坐標；判斷單元，用于判斷所有輔助攝像頭標定完畢后，發出標定完畢信號。