[發明專利]球面赤道區域雙C型全景視頻投影方法

有效

• 申請號: 201910373250.2
• 申請日: 2019-05-06
• 公開（公告）號: CN110072158B
• 公開（公告）日: 2021-06-04
• 發明（設計）人: 范益波;孟子皓;池俊;曾曉洋
• 申請（專利權）人: 復旦大學
• 主分類號: H04N21/81
• 分類號: H04N21/81;H04N9/31;H04N21/44
• 代理公司: 上海正旦專利代理有限公司 31200
• 代理人: 陸飛;陸尤

1.一種球面赤道區域雙C型全景視頻投影方法,其特征在于，使用兩個法線方向相互垂直的條帶對球面進行包裹，并在兩個條帶內分別進行等距柱狀投影實現從球面和平面之間的相互轉換；所述兩個法線方向相互垂直的條帶劃分規則為：條帶a為球面赤道區域經度方向270°、緯度方向90°的C型區域，條帶b為通過球面兩極的C型區域，由a條帶繞x軸逆時針旋轉90°并繞z軸順時針旋轉180°得到；

(一)設為投影點的球面坐標，(u,v)為投影點的平面坐標；從半徑為1的單位球面到長寬為W*H的平面的投影，記為具體步驟如下：

(1)首先判斷是否落在范圍[-3π/4,3π/4]內，θ是否落在范圍[-π/4,π/4]內，若上述兩個條件同時為是，則該點落在條帶a內；否則該點落在條帶b內；

(2)當點落在條帶a內時，使用XYZ坐標軸規定，并進行等距柱狀投影得到相應的平面坐標(u,v)；條帶a對應的平面區域為[0,W]*[0,H/2]；

(3)當點落在條帶b內時，使用X′Y′Z′坐標軸規定，通過對坐標軸描述方式進行修改，計算得到新的坐標軸描述下相應的球面坐標然后根據它計算得到相應的平面坐標(u,v)；條帶b對應的平面區域為[0,W]*[H/2,H]；

(二)從長寬為W*H的平面到半徑為1的單位球面的投影，記為具體步驟如下：

(1)判斷平面上點所處位置，首先判斷v是否落在范圍[0,H/2]內，若是，則該點投影后落在條帶a內；否則該點投影后落在條帶b內；

(2)當點投影后落在條帶a內時，使用XYZ坐標軸規定，然后對其進行反向等距柱狀投影，得到球面坐標

(3)當點投影后落在條帶b內時，使用X′Y′Z′坐標軸規定，通過對坐標軸描述方式進行修改，計算得到新的坐標軸描述下相應的球面坐標并利用其來計算得到球面坐標

2.根據權利要求1所述的球面赤道區域雙C型全景視頻投影方法,其特征在于，步驟(一)-(2)中所述使用XYZ坐標軸規定，并進行等距柱狀投影得到相應的平面坐標(u,v)，其計算式為式(1)所示：

此條帶區域對應的平面區域為[0,W]*[0,H/2]，依據公式(2)實現該點從球面轉換到平面：

3.根據權利要求2所述的球面赤道區域雙C型全景視頻投影方法,其特征在于，步驟(一)-(3)中所述使用X′Y′Z′坐標軸規定，通過對坐標軸描述方式進行修改，計算得到新的坐標軸描述下相應的球面坐標然后根據它計算得到相應的平面坐標(u,v)；其計算式為式(3)、式(4)所示：

此條帶區域對應的平面區域為[0,W]*[H/2,H]，根據公式(5)實現該點從球面轉換到平面：

4.根據權利要求3所述的球面赤道區域雙C型全景視頻投影方法,其特征在于，步驟(二)-(2)中所述使用XYZ坐標軸規定，然后對其進行反向等距柱狀投影，得到球面坐標其中球面坐標與三維笛卡爾坐標系轉換如公式(6)、(7)所示：

5.根據權利要求4所述的球面赤道區域雙C型全景視頻投影方法,其特征在于，步驟(二)-(3)中所述使用X′Y′Z′坐標軸規定，通過對坐標軸描述方式進行修改，計算得到新的坐標軸描述下相應的球面坐標并利用其來計算得到球面坐標其中球面坐標與三維笛卡爾坐標系轉換如公式(8)(9)(10)(11)所示：