本發(fā)明屬于全景拍攝技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種用于全景拍攝設(shè)備參數(shù)的標(biāo)定系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

目前較為常用的全景成像方式是使用多攝像機組合拍攝進而拼接各攝像機同一時刻的圖像序列來獲取全景圖像。已有的全景圖像拼接技術(shù)主要分為兩類：第一類，根據(jù)圖像序列中相鄰圖像的對應(yīng)點對，計算出相鄰圖像的投影變換關(guān)系，從而將圖像序列變換疊加得到全景圖像。第二類，根據(jù)預(yù)先標(biāo)定的設(shè)備參數(shù)，解算出圖像序列中各個像素點與全景圖像各個像素點的坐標(biāo)映射關(guān)系，從而把圖像序列轉(zhuǎn)化為全景圖像。上述第一類方法的優(yōu)點是：不需要預(yù)先標(biāo)定設(shè)備參數(shù)，可以根據(jù)圖像中的特征點對自動計算圖像變換關(guān)系得到全景圖像；缺點是：其精度依賴于特征點對的提取準(zhǔn)確度，而且需要較大計算量，無法實現(xiàn)實時拼接。第二類方法的優(yōu)點是：可以根據(jù)預(yù)先標(biāo)定的設(shè)備參數(shù)快速計算出像素點坐標(biāo)的映射關(guān)系，無需復(fù)雜計算，直接得到全景圖像；缺點是：首先，現(xiàn)有標(biāo)定方法比較繁瑣，通常需要借助昂貴的標(biāo)定設(shè)備；其次，固定的設(shè)備參數(shù)無法適應(yīng)復(fù)雜的場景變化，會導(dǎo)致拼接接縫等誤差；最后，如果設(shè)備在實際使用過程中，因外力因素各攝像機位置發(fā)生相對變化，則會導(dǎo)致預(yù)先標(biāo)定的參數(shù)失效。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種用于全景拍攝設(shè)備參數(shù)的標(biāo)定系統(tǒng)和方法，以簡化參數(shù)標(biāo)定的操作流程和減小對標(biāo)定設(shè)備的依賴。

第一方面，本發(fā)明實施例提供的一種用于全景拍攝設(shè)備參數(shù)的標(biāo)定系統(tǒng)，包括：

圖像采集模塊，用于發(fā)出指令使全景拍攝設(shè)備的n個相機同步地、連續(xù)地采集m組圖像并存儲；

參數(shù)解算模塊，用于從所述圖像采集模塊中按順序讀取出所述m組圖像，并對所述m組圖像分別進行處理，得到m個對應(yīng)的設(shè)備參數(shù)進行存儲和發(fā)送，其與所述圖像采集模塊相連接；

及數(shù)據(jù)分析模塊，用于接收由所述參數(shù)解算模塊發(fā)送的所述m個對應(yīng)的設(shè)備參數(shù)，對所述m個對應(yīng)的設(shè)備參數(shù)進行數(shù)據(jù)分析，得到標(biāo)定參數(shù)的最優(yōu)解并存儲；其與所述參數(shù)解算模塊相連接。

進一步地，所述圖像采集模塊包括圖像序列數(shù)據(jù)單元，所述圖像序列數(shù)據(jù)單元由m組順序排列的圖像序列組成。

進一步地，所述參數(shù)解算模塊包括：

圖像對存儲單元，用于從所述圖像序列數(shù)據(jù)單元中按順序讀取出一組圖像序列，并將該組圖像序列中相鄰圖像以圖像對的形式進行存儲，得到n個圖像對，其與所述圖像序列數(shù)據(jù)單元連接；

特征點對提取函數(shù)單元，用于從所述圖像對存儲單元中讀取出所述圖像對，根據(jù)所述圖像對提取出其所對應(yīng)的特征點對坐標(biāo)并發(fā)送，其與所述圖像對存儲單元相連接；

特征點對坐標(biāo)存儲單元，用于接收由所述特征點對提取函數(shù)單元發(fā)送的特征點對坐標(biāo)，并將所述特征點對坐標(biāo)以點對列表的形式進行存儲，其與所述特征點對提取函數(shù)單元相連接；

參數(shù)解算函數(shù)單元，用于對所述特征點對坐標(biāo)存儲單元中的點對列表進行提取并處理，計算出所述n個相機的內(nèi)、外參數(shù)并發(fā)送，其與所述特征點對坐標(biāo)存儲單元相連接；

及設(shè)備參數(shù)存儲單元，用于接收由所述參數(shù)解算函數(shù)單元發(fā)送的所述n個相機的內(nèi)、外參數(shù)，并將所述n個相機的內(nèi)、外參數(shù)以參數(shù)表的形式進行存儲，其與參數(shù)解算函數(shù)單元相連接。

更進一步地，所述數(shù)據(jù)分析模塊包括：

訓(xùn)練數(shù)據(jù)單元，用于從所述設(shè)備參數(shù)存儲單元中按順序提取出所述參數(shù)表，將所述參數(shù)表按順序排列成m行n列的訓(xùn)練數(shù)據(jù)并發(fā)送，其與所述設(shè)備參數(shù)存儲單元相連接；

參數(shù)優(yōu)化函數(shù)單元，用于接收由所述訓(xùn)練數(shù)據(jù)單元發(fā)送的所述訓(xùn)練數(shù)據(jù)，對所述訓(xùn)練數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)分析，得到標(biāo)定參數(shù)的最優(yōu)解并發(fā)送，其與所述訓(xùn)練數(shù)據(jù)單元相連接；

及標(biāo)定結(jié)果存儲單元，用于接收并存儲由所述參數(shù)優(yōu)化函數(shù)單元發(fā)送的所述標(biāo)定參數(shù)的最優(yōu)解，其與所述參數(shù)優(yōu)化函數(shù)單元相連接。

第二方面，本發(fā)明實施例提供的一種用于全景拍攝設(shè)備參數(shù)的標(biāo)定方法，包括下述步驟：

步驟a，發(fā)出指令使全景拍攝設(shè)備的n個相機同步地、連續(xù)地采集m組圖像并存儲；

步驟b，按順序讀取出所述步驟a中的m組圖像，并對所述步驟a中的m組圖像分別進行處理，得到m個對應(yīng)的設(shè)備參數(shù)并存儲；

步驟c，對所述步驟b中的m個對應(yīng)的設(shè)備參數(shù)進行數(shù)據(jù)分析，得到標(biāo)定參數(shù)的最優(yōu)解并存儲。

進一步地，所述步驟ｂ與所述步驟ｃ之間還包括下述步驟：

步驟d，判斷m組圖像序列是否讀取完畢；如果讀取完畢，則執(zhí)行步驟c；否則，返回步驟b。

進一步地，所述步驟ａ包括下述步驟：

步驟a1，將所述m組圖像順序排列成m組圖像序列。

進一步地，所述步驟b包括下述步驟：

步驟b1，按順序讀取出一組所述步驟a1中的圖像序列，并將該組圖像序列中相鄰圖像以圖像對的形式進行存儲，得到n個圖像對；

步驟b2，讀取出所述步驟b1中的圖像對，根據(jù)所述步驟b1中的圖像對提取出其所對應(yīng)的特征點對坐標(biāo)；

步驟b3，將所述步驟b2中的特征點對坐標(biāo)以點對列表的形式進行存儲；

步驟b4，對所述步驟b3中的點對列表進行提取并處理，計算出所述n個相機的內(nèi)、外參數(shù)；

步驟b5，將所述步驟b4中的n個相機的內(nèi)、外參數(shù)以參數(shù)表的形式進行存儲。

進一步地，所述步驟c包括下述步驟：

步驟c1，按順序提取出所述步驟b5中的參數(shù)表，將所述參數(shù)表按順序排列成m行n列的訓(xùn)練數(shù)據(jù)；

步驟c2，對所述步驟c1中的訓(xùn)練數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)分析，得到標(biāo)定參數(shù)的最優(yōu)解；

步驟c3，存儲所述步驟c2中的標(biāo)定參數(shù)的最優(yōu)解。

更進一步地，所述步驟b5與所述步驟c1之間還包括下述步驟：

步驟d1，判斷m組圖像序列是否讀取完畢；如果讀取完畢，則執(zhí)行步驟c1；否則，返回步驟b1。

本發(fā)明可實現(xiàn)對全景拍攝設(shè)備參數(shù)的全自動標(biāo)定，可以大大簡化參數(shù)標(biāo)定的操作流程和減小對標(biāo)定設(shè)備的依賴，對于增強設(shè)備的靈活性、魯棒性及提高全景拼接的準(zhǔn)確性，具有十分重要的意義。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實施例提供的一種用于全景拍攝設(shè)備參數(shù)的標(biāo)定系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明實施例提供的一種用于全景拍攝設(shè)備參數(shù)的標(biāo)定方法的流程示意圖。

具體實施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

請參閱圖1，圖1是本發(fā)明實施例提供的一種用于全景拍攝設(shè)備參數(shù)的標(biāo)定系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖1所示，用于全景拍攝設(shè)備參數(shù)的標(biāo)定系統(tǒng)包括：圖像采集模塊1、參數(shù)解算模塊2、及數(shù)據(jù)分析模塊3，圖像采集模塊1的輸出端與參數(shù)解算模塊2的輸入端相連接，參數(shù)解算模塊2輸出端與數(shù)據(jù)分析模塊3輸入端相連接；

圖像采集模塊1，用于發(fā)出指令使全景拍攝設(shè)備的n個相機同步地、連續(xù)地采集m組圖像并存儲；

參數(shù)解算模塊2，用于從圖像采集模塊1中按順序讀取出m組圖像，并對m組圖像分別進行處理，得到m個對應(yīng)的設(shè)備參數(shù)進行存儲和發(fā)送；

數(shù)據(jù)分析模塊3，用于接收由參數(shù)解算模塊2發(fā)送的m個對應(yīng)的設(shè)備參數(shù)，對m個對應(yīng)的設(shè)備參數(shù)進行數(shù)據(jù)分析，得到標(biāo)定參數(shù)的最優(yōu)解并存儲。

在本發(fā)明實施例中，圖像采集模塊1中設(shè)置有圖像序列數(shù)據(jù)單元11，圖像序列數(shù)據(jù)單元11由m組順序排列的圖像序列組成；

參數(shù)解算模塊2中設(shè)置有圖像對存儲單元21、特征點對提取函數(shù)單元22、特征點對坐標(biāo)存儲單元23、參數(shù)解算函數(shù)單元24、及設(shè)備參數(shù)存儲單元25；

圖像對存儲單元21的輸入端與圖像序列數(shù)據(jù)單元11的輸出端相連接，特征點對提取函數(shù)單元22的輸入端與圖像對存儲單元21的輸出端相連接，特征點對坐標(biāo)存儲單元23的輸入端與特征點對提取函數(shù)單元22的輸出端相連接，參數(shù)解算函數(shù)單元24的輸入端與特征點對坐標(biāo)存儲單元23的輸出端相連接，設(shè)備參數(shù)存儲單元25的輸入端與參數(shù)解算函數(shù)單元24的輸出端相連接；

圖像對存儲單元21，用于從圖像序列數(shù)據(jù)單元11中按順序讀取出一組圖像序列，并將該組圖像序列中相鄰圖像以圖像對的形式進行存儲，得到n個圖像對；

特征點對提取函數(shù)單元22，用于從圖像對存儲單元21中讀取出圖像對，根據(jù)圖像對提取出其所對應(yīng)的特征點對坐標(biāo)并發(fā)送；

特征點對坐標(biāo)存儲單元23，用于接收由特征點對提取函數(shù)單元22發(fā)送的特征點對坐標(biāo)，并將特征點對坐標(biāo)以點對列表的形式進行存儲；

參數(shù)解算函數(shù)單元24，用于對特征點對坐標(biāo)存儲單元23中的點對列表進行提取并處理，計算出n個相機的內(nèi)、外參數(shù)并發(fā)送；

設(shè)備參數(shù)存儲單元25，用于接收由參數(shù)解算函數(shù)單元24發(fā)送的n個相機的內(nèi)、外參數(shù)，并將n個相機的內(nèi)、外參數(shù)以參數(shù)表的形式進行存儲。

數(shù)據(jù)分析模塊3中設(shè)置有訓(xùn)練數(shù)據(jù)單元31、參數(shù)優(yōu)化函數(shù)單元32、及標(biāo)定結(jié)果存儲單元33；

訓(xùn)練數(shù)據(jù)單元31的輸入端與設(shè)備參數(shù)存儲單元25的輸出端相連接，參數(shù)優(yōu)化函數(shù)單元32的輸入端與訓(xùn)練數(shù)據(jù)單元31的輸出端相連接，標(biāo)定結(jié)果存儲單元33的輸入端與參數(shù)優(yōu)化函數(shù)單元32的輸出端相連接；

訓(xùn)練數(shù)據(jù)單元31，用于從設(shè)備參數(shù)存儲單元25中按順序提取出參數(shù)表，將參數(shù)表按順序排列成m行n列的訓(xùn)練數(shù)據(jù)并發(fā)送；

參數(shù)優(yōu)化函數(shù)單元32，用于接收由訓(xùn)練數(shù)據(jù)單元31發(fā)送的訓(xùn)練數(shù)據(jù)，對訓(xùn)練數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)分析，得到標(biāo)定參數(shù)的最優(yōu)解并發(fā)送；

標(biāo)定結(jié)果存儲單元33，用于接收并存儲由參數(shù)優(yōu)化函數(shù)單元32發(fā)送的標(biāo)定參數(shù)的最優(yōu)解。

請參閱圖2，圖2是本發(fā)明實施例提供的一種用于全景拍攝設(shè)備參數(shù)的標(biāo)定方法的流程示意圖，如圖2所示，用于全景拍攝設(shè)備參數(shù)的標(biāo)定方法包括以下步驟：

步驟501、控制全景拍攝設(shè)備的n個相機同步地、連續(xù)地采集m組圖像，將m組圖像順序排列成m組圖像序列并存儲；

步驟502、按順序讀取出一組圖像序列，并將該組圖像序列中相鄰圖像以圖像對的形式進行存儲，得到n個圖像對；

步驟503、讀取出圖像對，根據(jù)圖像對提取出其所對應(yīng)的特征點對坐標(biāo)；

步驟504、將特征點對坐標(biāo)以點對列表的形式進行存儲；

步驟505、對點對列表進行提取并處理，計算出n個相機的內(nèi)、外參數(shù)；

步驟506、將n個相機的內(nèi)、外參數(shù)以參數(shù)表的形式進行存儲；

步驟507、判斷m組圖像序列是否讀取完畢；如果讀取完畢，則執(zhí)行步驟508；否則，返回步驟502；

步驟508、按順序提取出參數(shù)表，將參數(shù)表按順序排列成m行n列的訓(xùn)練數(shù)據(jù)；

步驟509、對訓(xùn)練數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)分析，得到標(biāo)定參數(shù)的最優(yōu)解；

步驟510、存儲標(biāo)定參數(shù)的最優(yōu)解；

步驟511、結(jié)束。

本發(fā)明可實現(xiàn)對全景拍攝設(shè)備參數(shù)的全自動標(biāo)定，可以大大簡化參數(shù)標(biāo)定的操作流程和減小對標(biāo)定設(shè)備的依賴，對于增強設(shè)備的靈活性、魯棒性及提高全景拼接的準(zhǔn)確性，具有十分重要的意義。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。