[發明專利]一種基于外參數修正魚眼像機的圖像生成方法

有效

• 申請號: 201710148774.2
• 申請日: 2017-03-14
• 公開（公告）號: CN106952219B
• 公開（公告）日: 2020-11-06
• 發明（設計）人: 晁志超;周劍;余興;張明磊
• 申請（專利權）人: 成都通甲優博科技有限責任公司
• 主分類號: G06T3/00
• 分類號: G06T3/00;G06T7/80
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明一種基于魚眼像機的圖像生成方法，以及用于成像的原始平面模型，視場球面模型建立步驟，根據初始的內參數分別對每一所述魚眼像機的建立對應的視場球面模型；內參數修正步驟，根據初始的外參數分別確定每一所述魚眼像機的視場球面模型和基準球面模型的基準映射關系；外參數修正步驟，于所述基準視場球面模型中確定相同的第二特征點為同名組，計算每一同名組內的第二特征點之間的偏差距離，修正每一所述魚眼像機初始的外參數直至所有同名組的偏差距離之和最小，得到修正后的外參數，全景成像步驟，根據修正后的內參數和修正后的外參數將每一所述魚眼鏡頭采集的圖像投影至所述基準球面模型中得到全景圖像。

技術領域

本發明涉及一種圖像處理方法，具體涉及一種基于外參數修正魚眼像機的圖像生成方法。

背景技術

全景視頻是一種基于圖像拼接技術實現的低成本虛擬現實技術，是虛擬現實、計算機視覺技術領域中的一個研究熱點。全景拼接技術作為一種廉價、直觀的實現方式已經在多個領域得到廣泛的應用，比如VR/AR、視頻拍攝、視頻監控、房地產、裝潢設計、旅游景點、虛擬校園、街景服務等，有著廣闊的市場需求。為拍攝更大、更全的高清全景圖，全景像機通常由兩個以上的像機組成來覆蓋全方位的視角，由于魚眼像機的鏡頭具有超大視場角的特點，因此全景像機大多由魚眼像機組成。

生成全景影像需要通過若干魚眼像機分別將采集到的原始圖像拼接而成，如果要實現拼接，那么必須得到每一魚眼像機精確的內參數、外參數；以及魚眼像機之間的相對位姿關系，而由于工業制造技術的限制使得像機之間的相對位姿關系無法滿足像機間姿態關系理論值的準確對位需求，一般直接利用理論設計的姿態值對不同像機獲取的視頻圖像進行拼接會產生明顯的錯位和重影。

發明內容

本發明的目的在于，提供一種基于外參數修正魚眼像機的圖像生成方法，標定方式簡單且與實際的場景情況更加接近，提高精度，解決以上技術問題；本發明所解決的技術問題可以采用以下技術方案來實現：

一種基于外參數修正魚眼像機的圖像生成方法，提供兩個具有重合視場的魚眼像機，每一魚眼像機具有初始的內參數和外參數，以及用于成像的原始平面模型，

包括

步驟S1，根據初始的內參數分別對每一所述魚眼像機的建立對應的所述視場球面模型；

步驟S2，提供第一標定板，通過所述第一標定板修正每一所述魚眼像機初始的內參數，得到修正后的內參數；

步驟S3，建立一基準球面模型，根據所述初始的外參數分別確定每一所述魚眼像機的視場球面模型和所述基準球面模型的基準映射關系；

步驟S4，提供若干第二標定板位于所述重合視場中，每一所述第二標定板包括若干第二特征點，每一所述魚眼像機分別采集所述第二特征點并根據對應的基準映射關系投影所述特征點至基準視場球面模型，于所述基準視場球面模型中確定相同的第二特征點為同名組，計算每一所述同名組內的所述第二特征點之間的偏差距離，修正每一所述魚眼像機初始的外參數直至所有所述同名組的所述偏差距離之和最小，得到修正后的外參數；

步驟S5，根據所述修正后的內參數和所述修正后的外參數將每一所述魚眼鏡頭采集的圖像投影至所述基準球面模型中得到全景圖像。

進一步地，所述基準球面模型的中心點與其中一所述視場球面模型的中心點重合。

進一步地，所述基準球面模型的中心點為所有所述視場球面模型的中心點之間的中點。

進一步地，所述魚眼像機設置為兩個，兩個所述魚眼像機的所述重合視場為環形視場，若干所述第二標定板沿所述環形視場均勻布置。

進一步地，每一所述第二標定板上設置有辨識圖形，所述魚眼像機采集所述辨識圖形的圖像可獲取用于區分所述第二標定板的辨識碼。