[發明專利]一種變尺度全景成像同步切換反射鏡裝置及全景展開方法

有效

• 申請號: 202110614464.1
• 申請日: 2021-06-02
• 公開（公告）號: CN113365043B
• 公開（公告）日: 2022-08-26
• 發明（設計）人: 張振海;郭曉棟;王州博
• 申請（專利權）人: 北京理工大學
• 主分類號: H04N13/239
• 分類號: H04N13/239;H04N13/296;G03B17/17;G06T3/00
• 代理公司: 北京正陽理工知識產權代理事務所(普通合伙) 11639
• 代理人: 鄔曉楠

1.一種全景圖像實時展開方法，其特征在于：包括如下步驟，

步驟1，安裝固定視覺相機(12A)、相機支撐裝置、反射鏡高度調節推桿機(1A)、反射鏡(5A)，搭建變尺度全景成像同步切換反射鏡裝置；

步驟2，檢查反射鏡(5A)鏡面光潔程度，并清潔反射鏡(5A)鏡面滿足光潔程度要求；檢查大小齒輪是否嚙合良好；

步驟3，打開反射鏡定位相機(13A)的定位文件，如果失敗重新標定反射鏡定位相機(13A)，并將標定文件寫入到定位文件中，并退出標定程序；如果成功打開反射鏡定位相機(13A)的定位文件，但是標定文件打開失敗，程序退出；

步驟4，將反射鏡定位相機(13A)所檢測到的標簽位置轉化成反射鏡的位置；

步驟5，輸入定位目標并且與當前反射鏡的位置對比，不一致將步進電機依次旋轉90°，180°，270°直到定位目標位置與當前反射鏡的位置一致性達到95％以上為止；

步驟6，在當前視野內設定PID目標值，用比例-積分-微分控制器ProportionIntegration Differentiation微調當前反射鏡的位置直到與輸入定位目標的位置重合度達到100％；

步驟7，用步進電機(7A)調節反射鏡高度，通過觀測可視化窗口中的全景圖像的清晰度和景深來微調反射鏡高度調節推桿機(1A)的旋轉方向和角度，直至可視化窗口中的全景圖像清晰度和景深達到最大為止；

步驟8，退出程序，到此為止，反射鏡切換完畢；

步驟9，運用基于虛擬相機圖像雙線性插值及后端均值優化算法，實現全景圖像實時展開，并保存圖像。

2.如權利要求1所述的一種全景圖像實時展開方法，其特征在于：步驟9具體實現方法為：

步驟9.1，初始化全景展開程序；

步驟9.2，發布機器人操作系統Robot Operating System的圖像話題和點云話題；

步驟9.3，訂閱機器人操作系統Robot Operating System已發布的圖像話題和點云話題；

步驟9.4，初始化全景相機模型和虛擬相機模型，并載入映射文件；

步驟9.5，創建圖像窗口和圖像的控制面板；

步驟9.6，將全景二維圖像點轉化成三維環境點并存儲于內存中；

步驟9.7，將三維環境點經過射影變換成為虛擬相機上的二維圖像點；

步驟9.8，將虛擬相機中的二維圖像點經過二次插值及均值優化后處理成為展開后的二維全景展開圖像；

步驟9.9，計算三維環境點云數據加載到虛擬相機中所花的時間，計算將虛擬相機點云快速展開后所花的時間；

步驟9.10，將展開后的圖像保存于內存，完成實現全景圖像實時展開。

3.如權利要求1或2所述的一種全景圖像實時展開方法，其特征在于：步驟5中定位目標位置與當前反射鏡的位置一致性達到預設閾值為止，所述預設閾值為95％。