[發明專利]全景相機及其標定方法、全景圖像的拼接方法及存儲介質

有效

• 申請號: 202010736502.6
• 申請日: 2020-07-28
• 公開（公告）號: CN111862240B
• 公開（公告）日: 2022-10-04
• 發明（設計）人: 姬弘楨;接丹楓
• 申請（專利權）人: 展訊通信（上海）有限公司
• 主分類號: G06T7/80
• 分類號: G06T7/80;G06T3/40;G06T3/00
• 代理公司: 上海弼興律師事務所 31283
• 代理人: 楊東明;張冉

本發明公開了一種全景相機及其標定方法、全景圖像的拼接方法及存儲介質。全景相機包括第一和第二魚眼鏡頭，其標定方法包括：獲取第一魚眼鏡頭針對標定板拍攝的第一圖像，以及第二魚眼鏡頭針對標定板拍攝的第二圖像；按照經緯度分別展開第一和第二圖像，得到對應的第一和第二展開圖像；基于標定點對第二展開圖像進行圖像變形處理，以使得標定點在所述第一和所述第二展開圖像中重合；對第一展開圖像和經過圖像變形后的第二展開圖像進行拼接，得到目標全景圖像；計算第一和第二圖像上各像素點與目標全景圖像上各像素點之間的坐標映射關系。本發明采用經緯度展開結合圖像變形的方法實現了全景相機的標定，從而能夠得到無縫拼接的全景圖像。

技術領域

本發明涉及圖像處理領域，特別涉及一種全景相機及其標定方法、全景圖像的拼接方法及存儲介質。

背景技術

在監控攝像機越來越普及的情況下，數量眾多的攝像機的布控雖然解決了安全防范的一些問題，但是數量越多，給用戶帶來的成本及維護的困擾也就越多。一般監控攝像頭的視場角為60度～90度，如果監控場所有大范圍的監控需求，通過多安裝攝像頭來實現監控區域的覆蓋，無疑會增加攝像頭的成本與安裝成本，后端的顯示與存儲成本也會相應的增加。即便是球機可以通過云臺實現360度全范圍的監控，但卻不能達到同時監控360度的范圍。而且在實際應用中，多數球機都通過設置預置位對場景進行監控，難以避免重要事件被“漏控”的情況出現。因此，在監控攝像頭市場成熟的情況下，客戶會率先提出更高效率、更多功能、更具成本優勢的需求。

在全景攝像頭中，魚眼鏡頭是最早出現且技術最成熟簡單的。一般監控攝像頭的監控范圍較小，若要實現大范圍監控，則需要增加攝像頭的數量，這無形中增加了成本。而魚眼鏡頭的視場角為180度，甚至能達到230度，為人們建立體積最小、質量最輕、功耗最小、視場角最大的監控系統提供了可能性。

常見的全景攝像頭采用兩個視場角超過180度的魚眼鏡頭，經過處理得到最終的全景圖，經過顯示渲染，供用戶自由選擇觀看位置。目前，通常采用特征提取、透視變換等方案用于實現圖像的拼接過渡，但由于鏡頭的不完善和個體差異等因素，這種拼接方案往往會存在明顯的拼接過度區域，同時導致拼接處的圖像錯位等問題。另外，高視場角的魚眼鏡頭由于工藝問題，其內參和外參僅能保證圖像中央有較好的矯正對齊效果，對于鏡頭的邊緣圖像效果則大大降低。

發明內容

本發明要解決的技術問題是為了克服現有技術中對雙魚眼鏡頭拍攝的圖像進行處理得到的全景圖存在拼接錯位的缺陷，提供一種能夠實現無縫拼接的全景相機及其標定方法、全景圖像的拼接方法及存儲介質。

本發明是通過下述技術方案來解決上述技術問題：

本發明的第一方面提供一種全景相機的標定方法，所述全景相機包括第一魚眼鏡頭和第二魚眼鏡頭的全景相機，所述標定方法包括：

獲取所述第一魚眼鏡頭針對標定板拍攝的第一圖像，以及獲取所述第二魚眼鏡頭針對所述標定板拍攝的第二圖像；

按照經緯度分別展開所述第一圖像和所述第二圖像，得到對應的第一展開圖像和第二展開圖像；

基于在所述標定板上選取的標定點對所述第二展開圖像進行圖像變形處理，以使得所述標定點在所述第一展開圖像和所述第二展開圖像中重合，其中，所述標定點位于所述第一展開圖像和所述第二展開圖像的重疊區域內；

對所述第一展開圖像和經過圖像變形后的所述第二展開圖像進行拼接，得到目標全景圖像；

計算所述第一圖像和所述第二圖像上各像素點與所述目標全景圖像上各像素點之間的坐標映射關系。

較佳地，所述按照經緯度展開所述第一圖像和所述第二圖像，得到對應的第一展開圖像和第二展開圖像，具體包括：