[發明專利]基于OpenGL的多路視頻拼接方法及系統

在審

• 申請號: 201410845955.7
• 申請日: 2014-12-31
• 公開（公告）號: CN104504650A
• 公開（公告）日: 2015-04-08
• 發明（設計）人: 張振;鞠大幸;陶文;楊昌文;劉學會
• 申請（專利權）人: 深圳市航盛電子股份有限公司
• 主分類號: G06T3/40
• 分類號: G06T3/40;G06T7/00
• 代理公司: 深圳市科吉華烽知識產權事務所(普通合伙)44248
• 代理人: 于標

技術領域

本發明涉及視頻數據處理技術領域，尤其涉及基于OpenGL的多路視頻拼接方法及系統。

背景技術

圖像拼接技術就是將數張針對同一場景的圖像或視頻（可能是不同時間、不同視角或者不同傳感器獲得的）拼成一幅大型的無縫高分辨率圖像或視頻的技術。

OpenGL?ES（全寫Open?Graphics?Library）開放圖形庫是一種針對嵌入式應用平臺設計的輕型底層圖形庫，它主要用于三維圖象（二維的亦可）處理。因其與平臺硬件無關性，可被移植到多種操作系統平臺。

OpenGL是行業領域中最為廣泛接納的?2D/3D?圖形?API,?其自誕生至今已催生了各種計算機平臺及設備上的數千優秀應用程序。OpenGL??是獨立于視窗操作系統或其它操作系統的，亦是網絡透明的。在包含CAD[2]、內容創作、能源、娛樂、游戲開發、制造業、制藥業及虛擬現實等行業領域中，OpenGL??幫助程序員實現在?PC、工作站、超級計算機等硬件設備上的高性能、極具沖擊力的高視覺表現力圖形處理軟件的開發。

OpenGL是一個開放的三維圖形軟件包，它獨立于窗口系統和操作系統，以它為基礎開發的應用程序可以十分方便地在各種平臺間移植，OpenGL使用簡便，效率高。它具有紋理映射（Texture?Mapping）功能，利用OpenGL紋理映射功能可以十分逼真地表達物體表面細節。

現有圖像拼接技術主要包括如下步驟實現：圖像預處理、圖像配準、建立數學變換模型、統一坐標變換、融合重構。

目前的OpenGL技術與圖像拼接技術無法做到完美的融合，視頻拼接效果不理想，視頻拼接速度慢、拼接后的圖像不清晰，無法滿足用戶的需求。

發明內容

為了解決現有技術中的問題，本發明提供了一種基于OpenGL的多路視頻拼接方法。

本發明提供了一種基于OpenGL的多路視頻拼接方法，包括如下步驟：

圖像輸入步驟，多個攝像頭輸入球形圖像數據；

轉換步驟，將球形圖像數據轉換成平面圖像數據；

參數標定步驟，根據圖像特征之間的相互關系，計算出數學變換模型中拼接圖像時各個參數，建立圖像拼接的數學變換模型從而確認圖像的配準位置；

圖元獲取步驟，根據圖像的配準位置，使用OpenGL圖形庫對平面圖像數據進行相應變換，獲得拼接時的圖元數據；

顯示步驟，通過OpenGL紋理映射技術將拼接后圖像進行顯示。

作為本發明的進一步改進，在所述圖像輸入步驟中，所述攝像頭為魚眼攝像頭。

作為本發明的進一步改進，在所述轉換步驟中，將球形圖像數據采用雙線性插值算法轉換成平面圖像數據。

作為本發明的進一步改進，在所述圖元獲取步驟中，根據圖像的配準位置，使用OpenGL圖形庫的旋轉、平移和鏡像變換功能將要拼接的圖像處理成的圖元數據。

作為本發明的進一步改進，在所述顯示步驟中，根據平面圖像的配準位置，對輸入的平面圖像數據進行裁剪，將裁剪后的數據使用OpenGL的紋理映射技術顯示在屏幕上。

本發明還提供了一種基于OpenGL的多路視頻拼接系統，包括：

圖像輸入模塊，用于多個攝像頭輸入球形圖像數據；

轉換模塊，用于將球形圖像數據轉換成平面圖像數據；

參數標定模塊，用于根據圖像特征之間的相互關系，計算出數學變換模型中拼接圖像時各個參數，建立圖像拼接的數學變換模型從而確認圖像的配準位置；

圖元獲取模塊，用于根據圖像的配準位置，使用OpenGL圖形庫對平面圖像數據進行相應變換，獲得拼接時的圖元數據；

顯示模塊，用于通過OpenGL紋理映射技術將拼接后圖像進行顯示。

作為本發明的進一步改進，在所述圖像輸入模塊中，所述攝像頭為魚眼攝像頭。

作為本發明的進一步改進，在所述轉換模塊中，將球形圖像數據采用雙線性插值算法轉換成平面圖像數據。

作為本發明的進一步改進，在所述圖元獲取模塊中，根據圖像的配準位置，使用OpenGL圖形庫的旋轉、平移和鏡像變換功能將要拼接的圖像處理成的圖元數據。

作為本發明的進一步改進，在所述顯示模塊中，根據平面圖像的配準位置，對輸入的平面圖像數據進行裁剪，將裁剪后的數據使用OpenGL的紋理映射技術顯示在屏幕上。

本發明的有益效果是：本發明將OpenGL技術與圖像拼接技術進行完美的融合，視頻拼接效果理想，視頻拼接速度快、拼接后的圖像清晰，能夠滿足用戶的需求。

附圖說明