廣域圖像獲取方法和裝置的制造方法
【技術領域】
[0001 ] 本發(fā)明實施例涉及信息技術，尤其涉及一種廣域圖像獲取方法和裝置。
【背景技術】
[0002]廣角圖像或廣角視頻提供了一種新型的時空信息組織形式，為人們提供超過傳統(tǒng)普通視角的圖像或視頻，帶來新的觀看體驗，具有廣闊的應用前景和研究價值。
[0003]現(xiàn)有技術中，采用多個高清單鏡頭相機分別獲得一個大廣角視區(qū)的各個局部的高清圖像，再對所采集到的各個局部的高清圖像進行拼接處理；對于廣角視頻，采用多個攝像機分別獲得每個圖像幀中一個大廣角視區(qū)的各個局部的高清畫面，再對每個圖像幀中各個局部的高清畫面進行拼接處理。然而，這種方法在拼接后得到的圖像相對于實際圖像可能具有偏差，得到的圖像精度不高。

【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明實施例提供一種廣域圖像獲取方法和裝置，克服現(xiàn)有技術獲取圖像精度不高的問題。
[0005]本發(fā)明實施例的第一方面提供一種廣域圖像獲取方法，包括:
[0006]采集預設廣域視區(qū)內的全局圖像，采集所述預設廣域視區(qū)內的至少兩幅局部圖像，所述全局圖像至少覆蓋所述預設廣域視區(qū)內的局部圖像的視圖范圍的重疊部分，所述至少兩幅局部圖像所覆蓋的視圖范圍之和大于或等于所述全局圖像所覆蓋的視圖范圍，所述視圖范圍是指圖像視野覆蓋的最大區(qū)域；
[0007]基于所述局部圖像與所述全局圖像中的相同拍攝物確定所述局部圖像的邊緣在所述全局圖像中的位置，并根據(jù)所述局部圖像的邊緣在所述全局圖像中的位置對所述至少兩幅局部圖像進行拼接處理，得到所述廣域視區(qū)的合成廣域圖像。
[0008]結合第一方面，在第一方面的第一種可能的實現(xiàn)方式中，所述局部圖像的分辨率高于所述全局圖像的分辨率；所述基于所述局部圖像與所述全局圖像中的相同拍攝物確定所述局部圖像的邊緣在所述全局圖像中的位置之前，還包括:
[0009]調整所述全局圖像的像素個數(shù)，以使調整后的所述全局圖像中的與所述局部圖像相同的拍攝物具有相同的像素個數(shù)。
[0010]結合第一方面第一種可能的實現(xiàn)方式，在第一方面的第二種可能的實現(xiàn)方式中，所述調整所述全局圖像的像素個數(shù)，具體包括:
[0011]分別對至少兩幅局部圖像與所述全局圖像進行特征點匹配；
[0012]對匹配出的特征點進行擬合，并對擬合后的特征點進行插值計算，得到調整后的全局圖像。
[0013]結合第一方面的第二種可能的實現(xiàn)方式，在第一方面的第三種可能的實現(xiàn)方式中，所述對匹配出的特征點進行擬合，并對擬合后的特征點進行插值計算，得到調整后的全局圖像，具體包括:
[0014]根據(jù)所述匹配出的特征點在局部圖像和全局圖像中的位置的變換關系，擬合得到調整變換矩陣；
[0015]根據(jù)所述調整變換矩陣，確定所述全局圖像中的所有第一像素點在調整后的全局圖像中的位置；
[0016]在調整后的全局圖像中除所述第一像素點之外的位置填充第二像素點，得到調整后的圖像。
[0017]結合第一方面，第一方面的第一種至第三種任一種可能的實現(xiàn)方式，在第一方面的第四種可能的實現(xiàn)方式中，所述基于所述局部圖像與所述全局圖像中的相同拍攝物確定所述局部圖像的邊緣在所述全局圖像中的位置之前，還包括:
[0018]將所述至少兩幅局部圖像分別與所述全局圖像中的相同拍攝物進行對齊處理，以消除所述至少兩幅局部圖像之間的視覺差異。
[0019]結合第一方面第四種可能的實現(xiàn)方式，在第一方面的第五種可能的實現(xiàn)方式中，所述將所述至少兩幅局部圖像分別與所述全局圖像中的相同拍攝物進行對齊處理，具體包括:
[0020]確定所述局部圖像與所述全局圖像中相匹配的特征點，所述匹配的特征點為像素點的顏色屬性相同的特征點，并根據(jù)匹配出的特征點，對所述局部圖像與所述全局圖像中的相同拍攝物進行初始估計；
[0021]采用馬爾科夫隨機場算法，根據(jù)所述至少兩幅局部圖像中匹配出的特征點與該特征點的相鄰像素點的距離，所述局部圖像與所述全局圖像中所有相匹配的特征點的偏移量之和，對所述初始估計的相同拍攝物進行修正，所述偏移量為第一距離與第二距離之和，所述第一距離為所述局部圖像與所述全局圖像中相匹配的特征點之間的偏移距離，所述第二距離為所述局部圖像與所述全局圖像中的相匹配的特征點的相鄰像素點之間的偏移距離；
[0022]根據(jù)修正后的所述局部圖像與所述全局圖像中的相同拍攝物對所述局部圖像進行形變處理，以使所述至少兩幅局部圖像分別與所述全局圖像中的相同拍攝物相互對齊。
[0023]結合第一方面的第五種可能的實現(xiàn)方式，在第一方面的第六種可能的實現(xiàn)方式中，所述確定所述局部圖像與所述全局圖像中相匹配的特征點，所述匹配的特征點為像素點的顏色屬性相同的特征點，并根據(jù)匹配出的特征點，對所述局部圖像與所述全局圖像中的相同拍攝物進行初始估計，具體包括:
[0024]對于所述局部圖像中與所述全局圖像中相匹配的每個第一特征點，執(zhí)行以下操作:將該第一特征點投影在所述局部圖像上的坐標作為第一估計點，獲取所述第一估計點在所述全局圖像上的極線；在所述第一估計點的極線上搜索所述全局圖像中與所述第一特征點相匹配的第二特征點；
[0025]將所述第一特征點的集合與所述第二特征點的集合作為所述局部圖像與所述全局圖像中的相同拍攝物。
[0026]結合第一方面，第一方面的第一種至第六種任一種可能的實現(xiàn)方式，在第一方面的第七種可能的實現(xiàn)方式中，所述基于所述局部圖像與所述全局圖像中的相同拍攝物確定所述局部圖像的邊緣在所述全局圖像中的位置之前，還包括:
[0027]采集所述局部圖像對應的第一標定圖像和所述全局圖像對應的第二標定圖像，其中，所述第一標定圖像的視區(qū)內包含位于同一平面的標定板，所述第二標定圖像的視區(qū)內包含所述第一標定圖像視區(qū)內的標定板；
[0028]放大所述第二標定圖像，并根據(jù)所述全局圖像的畸變系數(shù)對第二標定圖像進行畸變校正處理，得到所述全局圖像的第一校正圖像；
[0029]根據(jù)所述第一標定圖像和所述第一校正圖像計算所述局部圖像的畸變系數(shù)；
[0030]根據(jù)所述局部圖像的畸變系數(shù)，對所述局部圖像進行畸變校正處理。
[0031]結合第一方面，第一方面的第一種至第七種任一種可能的實現(xiàn)方式，在第一方面的第八種可能的實現(xiàn)方式中，所述基于所述局部圖像與所述全局圖像中的相同拍攝物確定所述局部圖像的邊緣在所述全局圖像中的位置，并根據(jù)所述局部圖像的邊緣在所述全局圖像中的位置對所述至少兩幅局部圖像進行拼接處理，得到所述廣域視區(qū)的合成廣域圖像，具體包括:
[0032]根據(jù)所述局部圖像與所述全局圖像中各像素點的顏色屬性，確定所述局部圖像與所述全局圖像中的相同拍攝物；
[0033]根據(jù)所述局部圖像與所述全局圖像中的相同拍攝物確定所述局部圖像的邊緣在所述全局圖像中的位置；
[0034]根據(jù)所述局部圖像的邊緣在所述全局圖像中的位置確定所述至少兩幅局部圖像的重疊區(qū)域，所述重疊區(qū)域為所述至少兩幅圖像中拍攝物重合的區(qū)域，并根據(jù)所述至少兩幅局部圖像的重疊區(qū)域確定所述至少兩幅局部圖像之間的拼縫，以使所述至少兩幅局部圖像的重疊區(qū)域圖像均勻過渡；
[0035]根據(jù)所確定的拼縫對所述至少兩幅局部圖像進行拼接處理。
[0036]結合第一方面第八種可能的實現(xiàn)方式，在第一方面的第九種可能的實現(xiàn)方式中，所述確定所述至少兩幅局部圖像之間的拼縫之前，還包括:
[0037]根據(jù)所述全局圖像中的拍攝物，對所述局部圖像中的黑洞區(qū)域進行像素點填充，其中，所述黑洞區(qū)域為在所述全局圖像中存在，但由于物體相互遮擋而在所述局部圖像中未能顯示的拍攝物。
[0038]結合第一方面，第一方面的第一種至第九種任一種可能的實現(xiàn)方式，在第一方面的第十種可能的實現(xiàn)方式中，所述采集的相鄰的所述局部圖像的視圖范圍局部重疊。
[0039]結合第一方面，第一方面的第一種至第十種任一種可能的實現(xiàn)方式，在第一方面的第十一種可能的實現(xiàn)方式中，所述全局圖像為動態(tài)圖像，所述局部圖像為動態(tài)圖像；
[0040]所述采集預設廣域視區(qū)內的全局圖像，采集所述預設廣域視區(qū)內的至少兩幅局部圖像，所述全局圖像至少覆蓋所述預設廣域視區(qū)內的局部圖像的視圖范圍的重疊部分，所述至少兩幅局部圖像所覆蓋的視圖范圍之和大于或等于所述全局圖像所覆蓋的視圖范圍，具體包括:
[0041]采集每一幀內所述預設廣域視區(qū)內的全局圖像以及每一幀內所述預設廣域視區(qū)內的至少兩幅局部圖像；對于所述每一幀，該幀內的全局圖像至少覆蓋該幀內的局部圖像的視圖范圍的重疊部分，該幀內的所述至少兩幅局部圖像所覆蓋的視圖范圍之和大于或等于該幀內的所述全局圖像所覆蓋的視圖范圍；
[0042]所述基于所述局部圖像與所述全局圖像中的相同拍攝物確定所述局部圖的邊緣在所述全局圖像中的位置，并根據(jù)所述局部圖像的邊緣在所述全局圖像中的位置對所述至少兩幅局部圖像進行拼接處理，得到所述廣域視區(qū)的合成廣域圖像，具體包括:
[0043]對于所述每一幀，基于該幀內的每幅所述局部圖像與該幀內的所述全局圖像中的相同拍攝物確定該幀內的每幅局部圖像的邊緣在該幀內的全局圖像中的位置，并根據(jù)該幀內的每幅局部圖像中的邊緣在該幀內的全局圖像中的位置對該幀內的所述至少兩幅局部圖像進行拼接處理，得到該幀內的所述廣域視區(qū)的合成廣域圖像。
[0044]本發(fā)明實施例的第二方面提供一種廣域圖像獲取裝置，包括:
[0045]采集模塊，用于采集預設廣域視區(qū)內的全局圖像，并采集所述預設廣域視區(qū)內的至少兩幅局部圖像，所述全局圖像至少覆蓋所述預設廣域視區(qū)內的局部圖像的視圖范圍的重疊部分，所述至少兩幅局部圖像所覆蓋的視圖范圍之和大于或等于所述全局圖像所覆蓋的視圖范圍，所述視圖范圍是指圖像視野覆蓋的最大區(qū)域；
[0046]處理模塊，用于基于所述局部圖像與所述全局圖像中的相同拍攝物確定所述局部圖像的邊緣在所述全局圖像中的位置，并根據(jù)所述局部圖像的邊緣在所述全局圖像中的位置對所述至少兩幅局部圖像進行拼接處理，得到預設清晰度的合成廣域圖像。
[0047]結合第二方面，在第二方面的第一種可能的實現(xiàn)方式中，
[0048]所述局部圖像的分辨率高于所述全局圖像的分辨率，所述裝置還包括全局圖像調整模塊，所述全局圖像調整模塊用于，在所述處理模塊在基于所述局部圖像與所述全局圖像中的相同拍攝物確定所述局部圖像的邊緣在所述全局圖像中的位置之前，
[0049]調整所述全局圖像的像素個數(shù)，以使調整后的所述全局圖像中的與所述局部圖像相同的拍攝物具有相同的像素個數(shù)。
[0050]結合第二方面第一種可能的實現(xiàn)方式，在第二方面的第二種可能的實現(xiàn)方式中，所述全局圖像調整模塊包括:
[0051]特征點匹配單元，用于分別對至少兩幅局部圖像與所述全局圖像進行特征點匹配，所述匹配的特征點為像素點的顏色屬性相同的特征點；
[0052]擬合單元，用于對匹配出的特征點進行擬合；
[0053]插值計算單元，用于對所述擬合后的特征點進行插值計算，得到調整后的全局圖像，調整后的所述全局圖像中的與所述局部圖像相同的拍攝物具有相同的像素個數(shù)。
[0054]結合第二方面的第二種可能的實現(xiàn)方式，在第二方面的第三種可能的實現(xiàn)方式中，所述擬合單元，具體用于:根據(jù)所述匹配出的特征點在局部圖像和全局圖像中的位置的變換關系，擬合得到調整變換矩陣；根據(jù)所述調整變換矩陣，確定所述全局圖像中的所有第一像素點在調整后的全局圖像中的位置；
[0055]對應地，所述插值計算單元，具體用于在調整后的全局圖像中除所述第一像素點之外的位置填充第二像素點，得到調整后的圖像。
[0056]結合第二方面，第二方面的第一種至第三種任一種可能的實現(xiàn)方式，在第二方面的第四種可能的實現(xiàn)方式中，所述裝置還包括視差調整模塊，用于，在所述處理模塊基于所述局部圖像與所述全局圖像中的相同拍攝物確定所述局部圖像的邊緣在所述全局圖像中的位置之前，
[0057]將所述至少兩幅局部圖像分別與所述全局圖像中的相同拍攝物進行對齊處理，以消除所述至少兩幅局部圖像之間的視覺差異。
[0058]結合第二方面第四種可能的實現(xiàn)方式，在第二方面的第五種可能的實現(xiàn)方式中，所述視差調整模塊包括:
[0059]拍攝物初始估計單元，用于確定所述局部圖像與所述全局圖像中相匹配的特征點，所述匹配的特征點為像素點的顏色屬性相同的特征點，并根據(jù)匹配出的特征點，對所述局部圖像與所述全局圖像中的相同拍攝物進行初始估計；
[0060]修正單元，用于采用馬爾科夫隨機場算法，根據(jù)所述至少兩幅局部圖像中匹配出的特征點與該特征點的相鄰像素點的距離，所述局部圖像與所述全局圖像中所有相匹配的特征點的偏移量之和，對所述初始估計的相同拍攝物進行修正，所述偏移量為第一距離與第二距離之和，所述第一距離為所述局部圖像與所述全局圖像中相匹配的特征點之間的偏移距離，所述第二距離為所述局部圖像與所述全局圖像中的相匹配的特征點的相鄰像素點之間的偏移距離；
[0061]拍攝物對齊處理單元，用于根據(jù)修正后的所述局部圖像與所述全局圖