[發(fā)明專(zhuān)利]一種基于空間坐標(biāo)軸的全景圖像的拼接方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911023860.6
• 申請(qǐng)日: 2019-10-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110930305A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-03-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐立
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 江蘇榮策士科技發(fā)展有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G06T3/40
• 分類(lèi)號(hào): G06T3/40;G06T7/10
• 代理公司: 南京源古知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 32300
• 代理人: 馬曉輝

本發(fā)明公開(kāi)了一種基于空間坐標(biāo)軸的全景圖像的拼接方法，包括立體探測(cè)單元，所述立體探測(cè)單元由設(shè)置于正前方的前視雙目體視探測(cè)單元、設(shè)置在兩側(cè)的左側(cè)體視探測(cè)單元和右側(cè)體視探測(cè)單元組成，本發(fā)明的有益效果是：首先利用低照度攝像機(jī)的高像素陣列來(lái)保證獲取圖像的清晰程度，其次配合激光輔助照明來(lái)提高圖像獲取時(shí)的環(huán)境因素，為后續(xù)的圖像處理打好基礎(chǔ)；采用獨(dú)立的3D空間模型為圖像進(jìn)行分割，對(duì)分割的點(diǎn)進(jìn)行坐標(biāo)標(biāo)注，根據(jù)對(duì)應(yīng)點(diǎn)的坐標(biāo)進(jìn)行融合拼接，且在融合拼接的過(guò)程中進(jìn)去穩(wěn)定、增強(qiáng)、透霧和防抖處理，由此來(lái)實(shí)現(xiàn)拼接完成后的全景圖像清晰、無(wú)抖動(dòng)、無(wú)重新、無(wú)拖尾的效果。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及全景圖像拼接技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種基于空間坐標(biāo)軸的全景圖像的拼接方法。

背景技術(shù)

三維全景圖像拼接技術(shù)是獲取大視場(chǎng)內(nèi)周?chē)h(huán)境以及物體位置空間坐標(biāo)信息的一種技術(shù)。三維全景圖像能更提供360度的三維物體圖像模型，很好的反映了物體的真實(shí)形貌，快速三維圖像拼接技術(shù)在許多諸如軍事、文物、醫(yī)學(xué)、教育、工業(yè)檢測(cè)等領(lǐng)域都有著巨大的應(yīng)用前景。

圖像拼接技術(shù)由來(lái)已久，圖像拼接技術(shù)即是將一組有重疊的圖像集合拼成一副大型的無(wú)縫圖像，可以剔除重疊的信息，降低信息儲(chǔ)存量等優(yōu)點(diǎn)。常用的圖像匹準(zhǔn)算法有基于特征點(diǎn)匹準(zhǔn)的拼接算法，通過(guò)提取重疊圖像的特征點(diǎn)，求出對(duì)應(yīng)特征點(diǎn)的圖像變換關(guān)系，從而將圖像通過(guò)幾何變換，將圖像重疊的部分融合起來(lái)，完成圖像的拼接。而目前現(xiàn)有技術(shù)的全景圖像拼接在拼接后會(huì)出現(xiàn)拼接部分重影、有縫、圖像畸變等現(xiàn)象。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種基于空間坐標(biāo)軸的全景圖像的拼接方法，以解決上述背景技術(shù)中提出的問(wèn)題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種基于空間坐標(biāo)軸的全景圖像的拼接方法，包括立體探測(cè)單元，所述立體探測(cè)單元由設(shè)置于正前方的前視雙目體視探測(cè)單元、設(shè)置在兩側(cè)的左側(cè)體視探測(cè)單元和右側(cè)體視探測(cè)單元組成；

將所述前視雙目體視探測(cè)單元、左側(cè)體視探測(cè)單元和右側(cè)體視探測(cè)單元在同一時(shí)間內(nèi)采集到的圖像分別投放三個(gè)獨(dú)立的3D模型空間內(nèi)，其中，三個(gè)獨(dú)立的3D空間模型的比例大小相同且基點(diǎn)位置相同；

在3D模型空間內(nèi)建立空間坐標(biāo)軸，其中X軸代表左右方向，Y軸代表上下方向，Z軸代表前后方向，將獲取到的圖像分成若干個(gè)點(diǎn)，依據(jù)獲取圖像在3D模型空間內(nèi)占據(jù)的位置，將X軸上的若干個(gè)點(diǎn)標(biāo)注為X1、X2、X3至無(wú)窮，將Y軸上的若干個(gè)點(diǎn)標(biāo)注為Y1、Y2、Y3至無(wú)窮，將Z軸上的若干個(gè)點(diǎn)標(biāo)注為Z1、Z2、Z3至無(wú)窮；

將3D模型空間內(nèi)標(biāo)注相同的點(diǎn)坐標(biāo)進(jìn)行融合，從而得到融合后初步重疊的圖像；

對(duì)得到的初步重疊圖像進(jìn)行修剪拼接，以三個(gè)坐標(biāo)軸上第一個(gè)重疊的點(diǎn)坐標(biāo)為修剪點(diǎn)，位于左側(cè)的圖像則修剪去修剪點(diǎn)右側(cè)的所有圖像，位于右側(cè)的圖像則修剪去修剪點(diǎn)左側(cè)的所有圖像，然后將三個(gè)獨(dú)立的3D模型空間整合為一個(gè)3D模型空間，獲得融合拼接后的全景圖像。

優(yōu)選的，立體探測(cè)單元具體由物鏡、低照度攝像機(jī)、激光輔助照明組成，所述低照度攝像機(jī)的像素陣列為1920H*1080V，其像素尺寸為4.0微米*4.0微米。

優(yōu)選的，在立體探測(cè)單元采集圖像后，根據(jù)圖像攝取時(shí)的外界環(huán)境對(duì)圖像進(jìn)行穩(wěn)定、增強(qiáng)、透霧和防抖處理；確保所獲取的圖像清晰、無(wú)抖動(dòng)、無(wú)重影、無(wú)拖尾現(xiàn)象后投放至相應(yīng)的3D空間模型內(nèi)。

優(yōu)選的，所述立體探測(cè)單元的刷新率為60赫茲，在對(duì)相同的點(diǎn)坐標(biāo)進(jìn)行初步融合的同時(shí)，讀取該圖像此時(shí)的圖像幀數(shù)，然后對(duì)給個(gè)點(diǎn)坐標(biāo)上的圖像進(jìn)行圖像校正；校正后將相同點(diǎn)坐標(biāo)上的點(diǎn)進(jìn)行融合，隨后對(duì)重疊部分進(jìn)行陰影去除。

優(yōu)選的，所述前視雙目體視探測(cè)單元和左右兩側(cè)的體視探測(cè)單元之間的夾角為45度角，所述立體探測(cè)單元的有效視角為60度角。