[發(fā)明專利]利用旋轉(zhuǎn)對稱廣角透鏡獲得全景和直線性圖像的方法和裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310298650.4
• 申請日: 2008-07-24
• 公開（公告）號: CN103402052A
• 公開（公告）日: 2013-11-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 權(quán)瓊一
• 申請（專利權(quán)）人: 奈米光子有限公司
• 主分類號: H04N5/232
• 分類號: H04N5/232;G06T3/00;G02B13/06;G08B13/196
• 代理公司: 北京銀龍知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11243
• 代理人: 曾賢偉;楊繼平

1.一種成像系統(tǒng)，包括：

圖像采集裝置，用于采用繞光軸旋轉(zhuǎn)對稱的廣角透鏡獲得未修正的像平面；

圖像處理裝置，用于從所述未修正的像平面提取直線性像平面；

圖像選擇裝置，用于確定所述直線性像平面的參數(shù)；以及

圖像顯示裝置，用于在形狀為矩形的屏幕上顯示所述直線性像平面，

其中，

如果在所述矩形屏幕上與世界坐標(biāo)系中的坐標(biāo)為（X,Y,Z）的物點(diǎn)相對應(yīng)的像點(diǎn)的坐標(biāo)給定為（x,y），所述世界坐標(biāo)系將廣角透鏡的節(jié)點(diǎn)作為原點(diǎn)且將經(jīng)過所述原點(diǎn)的垂直線作為Y軸，

則世界坐標(biāo)系中的任意直線都呈現(xiàn)為屏幕上的直線。

2.如權(quán)利要求1所述的成像系統(tǒng)，其中，

所述直線性像平面的參數(shù)包括經(jīng)處理的像平面的尺寸（I_max,J_max）、在滑動、搖擺和俯仰操作中的任一個之前的水平視場Δψ、橫向滑動操作量ΔJ、縱向滑動操作量ΔI、搖擺角度和俯仰角度。

3.一種成像系統(tǒng)，包括：

圖像采集裝置，用于采用繞光軸旋轉(zhuǎn)對稱的廣角透鏡獲得未修正的像平面；

圖像處理裝置，用于從所述未修正的像平面通過全景投影方案提取經(jīng)處理的像平面；以及

圖像顯示裝置，用于在形狀為矩形的屏幕上顯示所述經(jīng)處理的像平面，

其中，

如果在所述矩形屏幕上與世界坐標(biāo)系中的坐標(biāo)為（X,Y,Z）的物點(diǎn)相對應(yīng)的像點(diǎn)的坐標(biāo)給定為（x,y），所述世界坐標(biāo)系將廣角透鏡的節(jié)點(diǎn)作為原點(diǎn)且將經(jīng)過所述原點(diǎn)的垂直線作為Y軸，

則世界坐標(biāo)系中的與Y軸平行的直線都呈現(xiàn)為屏幕上與y軸平行的直線，并且

在所述世界坐標(biāo)系的X-Z平面上具有相同角距離的兩個物點(diǎn)在所述屏幕上沿著x軸具有相同距離。

4.一種全景成像系統(tǒng)，包括：

圖像采集裝置，用于采用繞光軸旋轉(zhuǎn)對稱的魚眼透鏡獲得廣角圖像；

圖像處理裝置，用于基于所述廣角圖像生成全景圖像；以及

圖像顯示裝置，用于在矩形屏幕上顯示所述全景圖像，

其中，

在所述矩形屏幕上與世界坐標(biāo)系中的坐標(biāo)為（X,Y,Z）的物點(diǎn)相對應(yīng)的像點(diǎn)的坐標(biāo)給定為（x,y），所述世界坐標(biāo)系將魚眼透鏡的節(jié)點(diǎn)作為原點(diǎn)，將經(jīng)過所述原點(diǎn)的垂直線作為Y軸，并將位于參考面和垂直于所述垂直線的水平面之間的交線作為Z軸，所述參考面含有所述Y軸和魚眼透鏡的所述光軸，

所述像點(diǎn)的橫坐標(biāo)x由x″＝cψ給出，并且所述像點(diǎn)的縱坐標(biāo)y''由y′′＝cF(δ)給出，

其中，c是比例常數(shù)，

水平入射角ψ由來自所述物點(diǎn)的入射光線和所述參考面界定，并由ψ=tan-1(XZ)]]>給出，

由所述入射光線和X-Z平面界定的垂直入射角δ由下式給出：

δ=tan-1(YX2+Z2),]]>并且

函數(shù)F(δ)是單調(diào)遞增函數(shù)。