用于飞机中取代部分舱体物理窗户的方法和装置制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种用于飞机中取代部分舱体物理窗户的方法和装置，该方法包括对采集的多个当前视频帧图像进行处理，获得各当前视频帧图像对应的地理位置信息；将多个当前视频帧图像拼接成一幅完整的当前视频帧图像；将预先制作的带有地理位置信息的景点的自然帧图像或三维帧图像与完整的当前视频帧图像叠加，获得真实当前视频帧图像；根据舱体上的GPS模块确定飞机当前地理位置信息，从数据库里调取飞机当前地理位置的虚拟视频帧图像；将虚拟视频帧图像叠加到飞机当前地理位置信息相对应的真实当前视频帧图像中，获得合成当前视频帧图像并显示。本发明能取代部分飞机舱体的物理窗户，从而提高机身强度和使用寿命、降低舱体制造复杂度及生产成本。
【专利说明】用于飞机中取代部分舱体物理窗户的方法和装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及图像处理领域，具体涉及一种用于飞机中取代部分舱体物理窗户的方法和装置。
【背景技术】
[0002]随着科学技术的迅猛发展，航空飞机市场中客舱窗户的设计标准也日渐提高，从以往的“安全、舒适和经济”转变为“更高效、更安静和更环保”。
[0003]民用飞机客舱窗户是民用飞机结构的组成部分，客舱窗户能够提高乘客旅行舒适度和增加观察视野，目前，国内民用飞机的客舱窗户大多采用双层中空有机玻璃结构，两层玻璃之间沿四周夹一层橡胶垫圈，并用密封胶粘接，然后整体安装于机身窗框上，要求实现客舱密封，不允许漏气，然而使用密封胶粘接时存在溶剂腐蚀，容易产生玻璃银纹，此外，两层玻璃被胶接在一起，当飞行过程中客舱内外压力和温度发生变化时，玻璃无法产生微量伸缩，应力无法释放，也容易产生玻璃银纹，从而降低玻璃材料的强度和使用寿命，且舱体段生产成本较高，生产周期较长，特别的，在多种非常规气动布局中，还存在客舱窗户安装不便等困难。
【发明内容】
[0004]有鉴于此，本发明实施例提供一种用于飞机中取代部分舱体物理窗户的方法和装置，以取代部分飞机舱体的物理窗户，达到提高飞机机身强度和使用寿命、降低客舱制造复杂度及生产成本的目的。
[0005]一方面，本发明实施例提供了一种用于飞机中取代部分舱体物理窗户的方法，所述方法包括:
[0006]接收设置在飞机舱体上的多个摄像机采集到的地面景色的多个当前视频帧图像；
[0007]对所述采集到的多个当前视频帧图像进行处理，以获得各当前视频帧图像对应的地理位置信息；
[0008]将所述多个当前视频帧图像拼接成一幅完整的当前视频帧图像，所述完整的当前视频帧图像中包含各当前视频帧图像对应的地理位置信息；
[0009]将预先制作的带有地理位置信息的景点的自然帧图像或者三维帧图像叠加到所述完整的当前视频帧图像中，获得真实当前视频帧图像；
[0010]根据设置在飞机舱体上的全球定位系统GPS模块确定飞机的当前地理位置信息，从数据库里调取与飞机当前地理位置信息相对应的虚拟视频帧图像；
[0011]将所述虚拟视频帧图像叠加到飞机当前地理位置信息相对应的真实当前视频帧图像中，获得合成当前视频帧图像；
[0012]显示所述合成当前视频帧图像。
[0013]进一步地,所述方法还包括:
[0014]对所述采集到的多个当前视频帧图像进行处理，还获得采集当前视频帧图像时飞机舱体的姿态信息；
[0015]在获得采集当前视频帧图像时飞机舱体的姿态信息和各当前视频帧图像对应的地理位置信息之后，以及在将所述多个当前视频帧图像拼接成一幅完整的当前视频帧图像之前，根据所述姿态信息判断采集当前视频帧图像时相对应的飞机舱体处于水平状态时，对所述当前视频帧图像不进行校正；根据所述姿态信息判断采集当前视频帧图像时相对应的飞机舱体不处于水平状态时，根据所述姿态信息对当前视频帧图像进行校正。
[0016]进一步地，显示所述合成当前视频帧图像包括:
[0017]对所述合成当前视频帧图像进行梯形校正或非线性校正，获得校正后的合成当前视频帧图像；
[0018]对校正后的合成当前视频帧图像进行亮度处理和色彩均衡处理；
[0019]显示亮度处理和色彩均衡处理后的合成当前视频帧图像。
[0020]进一步地，所述地理位置信息包括高度、经度、纬度和定位时间。
[0021]进一步地，将预先制作的带有地理位置信息的景点的自然帧图像或者三维帧图像叠加到所述完整的当前视频帧图像中，获得真实当前视频帧图像包括:
[0022]将预先制作的自然帧图像或者三维帧图像缩放为与所述完整的当前视频帧图像比例一致的自然帧图像或者三维帧图像；
[0023]将自然帧图像或者三维帧图像中的地理位置信息与所述完整的当前视频帧图像中的地理位置信息进行对准；
[0024]将对准后的自然帧图像或者三维帧图像叠加到所述完整的当前视频帧图像中，获得真实当前视频帧图像。
[0025]进一步地，将所述虚拟视频帧图像叠加到飞机当前地理位置信息相对应的真实当前视频帧图像中，获得合成当前视频帧图像包括:
[0026]根据飞机当前地理位置信息对真实当前视频帧图像进行抠图，获得与飞机当前地理位置信息相对应的飞机当前真实视频帧图像；
[0027]将飞机当前真实视频帧图像与所述虚拟视频帧图像进行叠加，形成合成当前视频帧图像。
[0028]另一方面，本发明实施例提供了一种用于飞机中取代部分舱体物理窗户的装置，所述装置包括:
[0029]采集模块，用于接收设置在飞机舱体上的多个摄像机采集到的地面景色的多个当前视频帧图像；
[0030]第一获取模块，用于对所述采集到的多个当前视频帧图像进行处理，以获得各当前视频帧图像对应的地理位置信息；
[0031]拼接模块，用于将所述多个当前视频帧图像拼接成一幅完整的当前视频帧图像，所述完整的当前视频帧图像中包含各当前视频帧图像对应的地理位置信息；
[0032]第一叠加模块，用于将预先制作的带有地理位置信息的景点的自然帧图像或者三维帧图像叠加到所述完整的当前视频帧图像中，获得真实当前视频帧图像；
[0033]调取模块，用于根据设置在飞机舱体上的全球定位系统GPS模块确定飞机的当前地理位置信息，从数据库里调取与飞机当前地理位置信息相对应的虚拟视频帧图像；
[0034]第二叠加模块，用于将所述虚拟视频帧图像叠加到飞机当前地理位置信息相对应的真实当前视频帧图像中，获得合成当前视频帧图像；
[0035]显示模块，用于显示所述合成当前视频帧图像。
[0036]进一步地，所述装置还包括:
[0037]第二获取模块，用于对所述采集到的多个当前视频帧图像进行处理，还获得采集当前视频帧图像时相对应的飞机舱体的姿态信息；
[0038]判断模块，用于在获得采集当前视频帧图像时飞机舱体的姿态信息和各当前视频帧图像对应的地理位置信息之后，以及在将所述多个当前视频帧图像拼接成一幅完整的当前视频帧图像之前，根据所述姿态信息判断采集当前视频帧图像时相对应的飞机舱体处于水平状态时，对所述当前视频帧图像不进行校正；根据所述姿态信息判断采集当前视频帧图像时相对应的飞机舱体不处于水平状态时，根据所述姿态信息对当前视频帧图像进行校正。
[0039]进一步地,显示模块包括:
[0040]校正单元，用于对所述合成当前视频帧图像进行梯形校正或非线性校正，获得校正后的合成当前视频帧图像；
[0041]处理单元，用于对校正后的合成当前视频帧图像进行亮度处理和色彩均衡处理；
[0042]显示单元，用于显示亮度处理和色彩均衡处理后的合成当前视频帧图像。
[0043]进一步地，所述地理位置信息包括高度、经度、纬度和定位时间。
[0044]进一步地，第一叠加模块包括:
[0045]缩放单元，用于将预先制作的自然帧图像或者三维帧图像缩放为与所述完整的当前视频帧图像比例一致的自然帧图像或者三维帧图像；
[0046]对准单元，用于将自然帧图像或者三维帧图像中的地理位置信息与所述完整的当前视频帧图像中的地理位置信息进行对准；
[0047]第一叠加单元，用于将对准后的自然帧图像或者三维帧图像叠加到完整的当前视频帧图像中，获得真实当前视频帧图像。
[0048]进一步地，第二叠加模块包括:
[0049]抠图单元，用于根据飞机当前地理位置信息对真实当前视频帧图像进行抠图，获得与飞机当前地理位置信息相对应的飞机当前真实视频帧图像；
[0050]第二叠加单元，用于将飞机当前真实视频帧图像与所述虚拟视频帧图像进行叠力口，形成合成当前视频帧图像。
[0051]本发明实施例提供的用于飞机中取代部分舱体物理窗户的方法和装置，通过对采集到的地面景色的多个当前视频帧图像进行处理，获得各当前视频帧图像对应的地理位置信息，将多个当前视频帧图像拼接成一幅完整的当前视频帧图像，该完整的当前视频帧图像中包含各当前视频帧图像对应的地理位置信息，再将预先制作的带有地理位置信息的景点的自然帧图像或三维帧图像叠加到完整的当前视频帧图像中，获得真实当前视频帧图像，根据GPS模块确定飞机的当前地理位置信息，从数据库里调取与飞机当前地理位置信息相对应的虚拟视频帧图像，将所述虚拟视频帧图像叠加到与飞机当前地理位置信息相对应的真实当前视频帧图像中，获得合成当前视频帧图像并显示出来。从而提高飞机机身强度和使用寿命，且能够降低舱体的生产成本和生产周期。
【专利附图】
【附图说明】
[0052]图1是本发明第一实施例中的一种用于飞机中取代部分舱体物理窗户的方法的实现流程图；
[0053]图2是本发明第二实施例中的一种用于飞机中取代部分舱体物理窗户的方法的实现流程图；
[0054]图3是本发明第三实施例中的一种用于飞机中取代部分舱体物理窗户的装置的结构图；
[0055]图4是本发明第四实施例中的一种用于飞机中取代部分舱体物理窗户的装置的结构图。
【具体实施方式】
[0056]下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部内容。
[0057]第一实施例
[0058]图1是本发明第一实施例中的一种用于飞机中取代部分舱体物理窗户的方法的实现流程图，该飞机舱体的多媒体展示方法可用于飞机舱体中以取代部分飞机舱体的物理窗户，如图1所示，该方法包括:
[0059]步骤11、接收设置在飞机舱体上的多个摄像机采集到的地面景色的多个当前视频帧图像。
[0060]所述摄像机可以设置于飞机舱体的不同部位，例如:可以设置在飞机舱体的首部、尾部以及中间位置，以获得不同角度下采集到的地面景色的多个当前视频帧图像。
[0061]步骤12、对所述采集到的多个当前视频帧图像进行处理，以获得各当前视频帧图像对应的地理位置信息。
[0062]对采集到的多个当前视频帧图像进行处理，可在飞机上设置一台可以记录飞机航迹并能输出到计算机上的GPS设备，将摄像机中的时间信息设置正确，当采集到当前视频帧图像时，将航迹文件与采集到的当前视频帧图像输入到计算机中，将航迹文件中记录的时间信息与摄像机采集当前视频帧图像的时间信息进行匹配，当航迹文件中的时间信息与当前视频帧图像的时间信息相匹配时，即认为航迹文件中这个点的地理位置信息即为当前视频帧图像的地理位置信息，并将这个地理位置信息写入当前视频帧图像中，从而获得采集到的每一个当前视频帧图像对应的地理位置信息，所述地理位置信息优选可包括:高度、经度、纬度和定位时间。
[0063]步骤13、将所述采集到的多个当前视频帧图像拼接成一幅完整的当前视频帧图像，所述完整的当前视频帧图像中包含拼接前各当前视频帧图像对应的地理位置信息。
[0064]优选的，可以采用图像识别方法将采集到的多个当前视频帧图像拼接成一幅完整的当前视频帧图像，通过特征点检测、图像特征提取等步骤将多个当前视频帧图像拼接成一幅完整的当前视频帧图像，由于每一个当前视频帧图像中都包含对应的地理位置信息，因此拼接后形成的完整的当前视频帧图像中包含各当前视频帧图像对应的地理位置信息。
[0065]步骤14、将预先制作的带有地理位置信息的景点的自然帧图像或者三维帧图像叠加到所述完整的当前视频帧图像中，获得真实当前视频帧图像。
[0066]所述预先制作的自燃帧图像或者三维帧图像可以是预先在地面近距离制作的带有地理位置信息的景点的自然帧图像或者三维帧图像，将所述预先制作景点的自然帧图像或者三维帧图像叠加到所述完整的当前视频帧图像中，从而获得更加接近真实场景的真实当前视频巾贞图像。
[0067]具体地，步骤14可通过下述步骤来实现:
[0068]步骤141、将预先制作的自然帧图像或者三维帧图像缩放为与所述完整的当前视频帧图像比例一致的自然帧图像或者三维帧图像。
[0069]由于所述预先制作的自然帧图像或者三维帧图像是在地面近距离的方向采集到的，因此，在叠加之前需要将预先制作的自然帧图像或者三维帧图像缩放为与所述完整的当前视频帧图像比例一致的自燃帧图像或者三维帧图像。
[0070]步骤142、将自然帧图像或者三维帧图像中的地理位置信息与所述完整的当前视频帧图像中的地理位置信息进行对准。
[0071]所述自然帧图像或者三维帧图像在制作时预先包含有地理位置信息，所述完整的当前视频帧图像中也包含地理位置信息，将二者的地理位置信息进行对准，所述将二者的地理位置信息进行对准是指自然帧图像或者三维帧图像中的地理位置信息与所述完整的当前视频帧图像中的地理位置信息相同，以保证预先制作的自然帧图像或者三维帧图像准确的叠加到所述完整的当前视频帧图像中。
[0072]步骤143、将对准后的自然帧图像或者三维帧图像叠加到所述完整的当前视频帧图像中，获得真实当前视频帧图像。
[0073]步骤15、根据设置在飞机舱体上的全球定位系统GPS模块确定飞机的当前地理位置信息，从数据库里调取与飞机当前地理位置信息相对应的虚拟视频图像。
[0074]飞机舱体上设置有全球定位系统(Global Posit1ning System,简称GPS)模块，能够实时定位飞机当前的地理位置信息，根据定位飞机当前地理位置信息，从数据库里调取与飞机当前地理位置信息相对应的虚拟视频帧图像。
[0075]步骤16、将所述虚拟视频帧图像叠加到飞机当前地理位置信息相对应的真实当前视频帧图像中，获得合成当前视频帧图像。
[0076]具体地，将所述虚拟视频帧图像叠加到飞机当前地理位置信息相对应的真实当前视频帧图像中，获得合成当前视频帧图像可包括以下步骤:
[0077]步骤161、根据飞机当前地理位置信息对真实当前视频帧图像进行抠图，获得与飞机当前地理位置信息相对应的飞机当前真实视频帧图像。
[0078]根据飞机当前地理位置信息将真实当前视频帧中与飞机当前地理位置信息相对应的视频帧图像精确的从当前视频帧图像中提取出来，获得飞机当前真实视频帧图像。
[0079]步骤162、将飞机当前真实视频帧图像与所述虚拟视频帧图像进行叠加，形成合成当前视频巾贞图像。
[0080]将与飞机当前地理位置信息相对应的飞机当前真实视频帧图像与虚拟视频帧图像进行叠加，获得合成当前视频帧图像。
[0081]步骤17、显示所述合成当前视频帧图像。
[0082]将合成的当前视频帧图像通过投影仪等显示设备将所述合成当前视频帧图像显示出来，所述投影仪可以是阴极射线管(Cathode Ray Tube,简称CRT)投影仪、液晶(LiquidCrystal Display,简称 IXD)投影仪、数字光处理器(Digital Light Processor,简称 DLP)投影仪等中的任意一种。
[0083]具体地，所述显示所述合成当前视频帧图像可包括以下步骤:
[0084]步骤171、对所述合成当前视频帧图像进行梯形校正或非线性校正，获得校正后的合成当前视频帧图像。
[0085]合成当前视频帧图像在通过投影仪等显示设备显示时会发生几何形变，为了将正确的合成当前视频帧图像显示到飞机舱体，需要对合成当前视频帧图像进行几何校正或非线性校正，可通过投影仪内部的软件进行校正，通过调节投影仪在垂直方向的高度，使合成当前视频帧图像成矩形，获得消除几何形变后的合成当前视频帧图像。
[0086]步骤172、对校正后的合成当前视频帧图像进行亮度处理和色彩均衡处理。
[0087]对合成当前视频帧图像进行亮度处理，使得合成当前视频帧图像中亮度分布均匀，该亮度处理方法可以是直方图定制法和增益-偏差调整法等，对合成当前视频帧图像进行色彩均衡处理能够校正合成当前视频帧图像的色偏、过度饱和或饱和度不足的情况，从而显示出更好的画面效果，该色彩均衡处理方法可以是模型匹配方法、直方图匹配方法和基于均值和标准差统计方法等。
[0088]步骤173、显示亮度处理和色彩均衡处理后的合成当前视频帧图像。
[0089]将亮度处理和色彩均衡处理后的合成当前视频帧图像通过投影仪等显示设备显示出来，从而在飞机舱体内为乘客呈现出与飞机当前所处地理位置相同的地面景色。
[0090]本发明第一实施例提供的用于飞机中取代部分舱体物理窗户的方法，通过对采集到的地面景色的多个当前视频帧图像进行处理，获得各当前视频帧图像对应的地理位置信息，将多个当前视频帧图像拼接成一幅完整的当前视频帧图像，该完整的当前视频帧图像中包含各当前视频帧图像对应的地理位置信息，再将预先制作的带有地理位置信息的景点的自然帧图像或者三维帧图像叠加到完整的当前视频帧图像中，获得真实当前视频帧图像，再从数据库里调取根据GPS模块确定的飞机当前地理位置信息对应的虚拟视频帧图像，将虚拟视频帧图像叠加到与飞机当前地理位置信息相对应的真实当前视频帧图像中，获得合成当前视频帧图像并显示出来。本发明第一实施例提供的用于飞机中取代部分舱体物理窗户的方法能够取代全部或者大部分飞机舱体窗户，从而提高飞机机身强度和使用寿命，且能够降低舱体的生产成本和生产周期。
[0091]第二实施例
[0092]图2是本发明第二实施例中的一种用于飞机中取代部分舱体物理窗户的方法的实现流程图，该飞机舱体的多媒体展示方法可用于飞机舱体中以取代部分飞机舱体的物理窗户，如图2所示，该方法包括:
[0093]步骤21、接收设置在飞机舱体上的多个摄像机采集到的地面景色的多个当前视频帧图像。
[0094]步骤22、对所述采集到的多个当前视频帧图像进行处理，以获得各当前视频帧图像对应的地理位置信息和采集当前视频帧图像时飞机舱体的姿态信息。
[0095]步骤23、根据所述姿态信息判断采集当前视频帧图像时对应的飞机舱体处于水平状态时，对所述当前视频帧图像不进行校正；根据所述姿态信息判断采集当前视频帧图像时相对应的飞机舱体不处于水平状态时，根据所述姿态信息对当前视频帧图像进行校正。
[0096]步骤24、将所述多个当前视频帧图像拼接成一幅完整的当前视频帧图像，所述完整的当前视频帧图像中包含各当前视频帧图像对应的地理位置信息。
[0097]步骤25、将预先制作的带有地理位置信息的景点的自然帧图像或者三维帧图像叠加到所述完整的当前视频帧图像中，获得真实当前视频帧图像。
[0098]步骤26、根据设置在飞机舱体上的全球定位系统GPS模块确定飞机的当前地理位置信息，从数据库里调取与飞机当前地理位置信息相对应的虚拟视频帧图像。
[0099]步骤27、将所述虚拟视频帧图像叠加到飞机当前地理位置信息相对应的真实当前视频帧图像中，获得合成当前视频帧图像。
[0100]步骤28、显示所述合成的当前视频帧图像。
[0101]本发明第二实施例中的步骤21、步骤24、步骤25、步骤26、步骤27和步骤28分别与本发明第一实施例中的步骤11、步骤13、步骤14、步骤15、步骤16和步骤17相同，在此不再赘述。
[0102]与本发明第一实施例不同的是步骤22和步骤23，本发明第二实施例在对采集到的多个当前视频帧图像进行处理时，除获得各当前视频帧图像对应的地理位置信息以外，还获得采集当前视频帧图像时飞机舱体的姿态信息。
[0103]可以在飞机舱体上设置陀螺仪，该陀螺仪能够记录采集各当前视频帧图像时飞机舱体所处的姿态，对采集到的多个当前视频帧图像进行处理，能够获得采集各当前视频帧图像时飞机舱体的姿态信息，该姿态信息可以包括采集各当前视频帧图像时飞机舱体偏离水平状态的角度，规定飞机舱体的前后方向为X轴、左右方向为Y轴，上下方向为Z轴，则所述水平状态的角度是指飞机舱体处于水平状态时，其偏离X轴、Y轴和Z轴的角度为O。
[0104]根据所述姿态信息判断采集当前视频帧图像时对应的飞机状态处于水平状态时，对所述当前视频帧图像不进行校正，判断采集当前视频帧图像时相对应的飞机舱体不处于水平状态时，即飞机舱体偏离X轴、Y轴和Z轴的角度不为O时，根据所述姿态信息对当前视频帧图像进行校正。
[0105]可以理解，飞机舱体在X轴方向偏离角度为O时采集到的当前视频帧图像与飞机舱体在X轴方向偏离角度不为O时采集到的当前视频帧图像不同，根据飞机舱体偏离X轴的角度，对采集到的当前视频帧图像进行旋转，从而校正由于飞机舱体倾斜造成的图像倾斜。
[0106]同理，根据飞机舱体偏离Y轴和Z轴的角度，对采集到的当前视频帧图像成比例的进行缩放，从而对当前视频帧图像进行校正。
[0107]对采集当前视频帧图像时相对应的飞机舱体不处于水平状态的当前视频帧图像进行校正后，执行步骤24，将所述多个当前视频帧图像拼接成一幅完整的当前视频帧图像，消除了由于飞机舱体偏离水平状态造成的图像变形，提高当前视频帧图像的准确度。
[0108]本发明第二实施例提供的用于飞机中取代部分舱体物理窗户的方法，通过对采集到的地面景色的多个当前视频帧图像进行处理，获得各当前视频帧图像对应的地理位置信息和采集各当前视频帧图像时飞机舱体的姿态信息，当采集各当前视频帧图像时飞机舱体处于水平状态时，对当前视频帧图像不进行校正，当采集各当前视频帧图像时飞机舱体不处于水平状态时，根据所述姿态信息对当前视频帧图像不进行校正，之后再将多个当前视频帧图像拼接成一幅完整的当前视频帧图像，消除了由于飞机舱体不处于水平状态时造成的图像变形，提高了当前视频帧图像的准确度，该方法能够取代部分飞机舱体的物理窗户，从而提高飞机机身强度和使用寿命，且能够降低舱体的生产成本和生产周期。
[0109]第三实施例
[0110]图3是本发明第三实施例中的一种用于飞机中取代部分舱体物理窗户的装置的结构图，该装置可用于飞机舱体中以取代部分飞机舱体的物理窗户，如图3所示，该装置包括:
[0111]采集模块31，用于接收设置在飞机舱体上的多个摄像机采集到的地面景色的多个当前视频巾贞图像。
[0112]第一获取模块32，用于对所述采集模块31采集到的多个当前视频帧图像进行处理，以获得各当前视频帧图像对应的地理位置信息。
[0113]所述地理位置信息优选可包括高度、经度、纬度和定位时间。
[0114]拼接模块33，用于将所述多个当前视频帧图像拼接成一幅完整的当前视频帧图像，所述完整的当前视频帧图像中包含各当前视频帧图像对应的地理位置信息。
[0115]第一叠加模块34，用于将预先制作的带有地理位置信息的景点的自然真图像或者三维帧图像叠加到所述完整的当前视频帧图像中，获得真实当前视频帧图像。
[0116]所述预先制作的自燃帧图像或者三维帧图像可以是预先在地面近距离制作的带有地理位置信息的景点的自然帧图像或者三维帧图像，将所述预先制作景点的自然帧图像或者三维帧图像叠加到所述完整的当前视频帧图像中，从而获得更加接近真实场景的真实当前视频巾贞图像。
[0117]具体地，所述第一叠加模块34可包括:
[0118]缩放单元341，用于将预先制作的自然帧图像或者三维帧图像缩放为与所述完整的当前视频帧图像比例一致的自然帧图像或者三维帧图像。
[0119]对准单元342，用于将自然帧图像或者三维帧图像中的地理位置信息与所述完整的当前视频帧图像中的地理位置信息进行对准。
[0120]第一叠加单元343，用于将对准后的自然帧图像或者三维帧图像叠加到完整的当iu视频巾贞图像中，获得真实当如视频巾贞图像。
[0121]调取模块35，用于根据设置在飞机舱体上的全球定位系统GPS模块确定飞机的当前地理位置信息，从数据库里调取与飞机当前地理位置信息相对应的虚拟视频帧图像。
[0122]第二叠加模块36，用于将所述虚拟视频帧图像叠加到飞机当前地理位置信息相对应的真实当前视频帧图像中，获得合成当前视频帧图像。
[0123]具体地，所述第二叠加模块36可包括:
[0124]抠图单元361，用于根据飞机当前地理位置信息对真实当前视频帧图像进行抠图，获得与飞机当前地理位置信息相对应的飞机当前真实视频帧图像。
[0125]第二叠加单元362，用于将飞机当前真实视频帧图像与所述虚拟视频帧图像进行叠加，形成合成当前视频帧图像。
[0126]显示模块37，用于显示所述合成当前视频帧图像。
[0127]具体地，所述显示模块37可包括:
[0128]校正单元371，用于对所述合成当前视频帧图像进行梯形校正或非线性校正，获得校正后的合成当前视频帧图像。
[0129]处理单元372，用于对校正后的合成当前视频帧图像进行亮度处理和色彩均衡处理。
[0130]显示单元373，用于显示亮度处理和色彩均衡处理后的合成当前视频帧图像。
[0131]本发明第二实施例提供的用于飞机中取代部分舱体物理窗户的装置，能够取代部分飞机舱体的物理窗户，从而提高飞机机身强度和使用寿命，且能够降低舱体的生产成本和生产周期。
[0132]第四实施例
[0133]图4是本发明第四实施例中的一种用于飞机中取代部分舱体物理窗户的装置的结构图，该装置可用于飞机舱体中以取代部分飞机舱体的物理窗户，如图4所示，该装置包括采集模块41、第一获取模块42、第二获取模块43、判断模块44、拼接模块45、第一叠加模块46、调取模块47、第二叠加模块48和显示模块49。
[0134]在本实施例在，所述采集模块41、第一获取模块42、拼接模块45、第一叠加模块46、调取模块47、第二叠加模块48和显示模块49与本发明第三实施例中的采集模块31、第一获取模块32、拼接模块33、第一叠加模块34、调取模块35、第二叠加模块36和显不模块37相同，在此不再赘述。
[0135]所述第二获取模块43，用于对所述采集到的多个当前视频帧图像进行处理，还获得采集当前视频帧图像时相对应的飞机舱体的姿态信息。
[0136]所述判断模块44，用于在第二获取模块43获得采集当前视频帧图像时飞机舱体的姿态信息和第一获取模块42获得各当前视频帧图像对应的地理位置信息之后，以及在拼接模块45将所述多个当前视频帧图像拼接成一幅完整的当前视频帧图像之前，根据所述姿态信息判断采集当前视频帧图像时相对应的飞机舱体处于水平状态时，对所述当前视频帧图像不进行校正；根据所述姿态信息判断采集当前视频帧图像时相对应的飞机舱体不处于水平状态时，根据所述姿态信息对当前视频帧图像进行校正。
[0137]本发明第四实施例提供的用于飞机中取代部分舱体物理窗户的装置，通过第一获取模块获得各当前视频帧图像对应的地理位置信息，通过第二获取模块获得采集各当前视频帧图像时飞机舱体的姿态信息，根据判断模块判断当采集各当前视频帧图像时飞机舱体处于水平状态时，对当前视频帧图像不进行校正，当采集各当前视频帧图像时飞机舱体不处于水平状态时，根据所述姿态信息对当前视频帧图像不进行校正，之后再通过拼接模块将多个当前视频帧图像拼接成一幅完整的当前视频帧图像，消除了由于飞机舱体不处于水平状态时造成的图像变形，提高了当前视频帧图像的准确度，该方法能够取代部分飞机舱体的物理窗户，从而提高飞机机身强度和使用寿命，且能够降低舱体的生产成本和生产周期。
[0138]显然，本领域技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，他们可以用计算机装置可执行的程序代码来实现，从而可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件的结合。
[0139]以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域技术人员而言，本发明可以有各种改动和变化。凡在本发明的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种用于飞机中取代部分舱体物理窗户的方法，其特征在于，所述方法包括: 接收设置在飞机舱体上的多个摄像机采集到的地面景色的多个当前视频帧图像； 对所述采集到的多个当前视频帧图像进行处理，以获得各当前视频帧图像对应的地理位置信息； 将所述多个当前视频帧图像拼接成一幅完整的当前视频帧图像，所述完整的当前视频帧图像中包含各当前视频帧图像对应的地理位置信息； 将预先制作的带有地理位置信息的景点的自然帧图像或者三维帧图像叠加到所述完整的当前视频帧图像中，获得真实当前视频帧图像； 根据设置在飞机舱体上的全球定位系统GPS模块确定飞机的当前地理位置信息，从数据库里调取与飞机当前地理位置信息相对应的虚拟视频帧图像； 将所述虚拟视频帧图像叠加到飞机当前地理位置信息相对应的真实当前视频帧图像中，获得合成当前视频帧图像； 显示所述合成当前视频帧图像。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括: 对所述采集到的多个当前视频帧图像进行处理时，还获得采集当前视频帧图像时飞机舱体的姿态信息； 在获得采集当前视频帧图像时飞机舱体的姿态信息和各当前视频帧图像对应的地理位置信息之后，以及在将所述多个当前视频帧图像拼接成一幅完整的当前视频帧图像之前，根据所述姿态信息判断采集当前视频帧图像时相对应的飞机舱体处于水平状态时，对所述当前视频帧图像不进行校正；根据所述姿态信息判断采集当前视频帧图像时相对应的飞机舱体不处于水平状态时，根据所述姿态信息对当前视频帧图像进行校正。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，显示所述合成当前视频帧图像包括: 对所述合成当前视频帧图像进行梯形校正或非线性校正，获得校正后的合成当前视频帧图像； 对校正后的合成当前视频帧图像进行亮度处理和色彩均衡处理； 显示亮度处理和色彩均衡处理后的合成当前视频帧图像。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述地理位置信息包括高度、经度、纬度和定位时间。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将预先制作的带有地理位置信息的景点的自然帧图像或者三维帧图像叠加到所述完整的当前视频帧图像中，获得真实当前视频帧图像包括: 将预先制作的自然帧图像或者三维帧图像缩放为与所述完整的当前视频帧图像比例一致的自然帧图像或者三维帧图像； 将自然帧图像或者三维帧图像中的地理位置信息与所述完整的当前视频帧图像中的地理位置信息进行对准； 将对准后的自然帧图像或者三维帧图像叠加到所述完整的当前视频帧图像中，获得真实当前视频巾贞图像。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将所述虚拟视频帧图像叠加到飞机当前地理位置信息相对应的真实当前视频帧图像中，获得合成当前视频帧图像包括: 根据飞机当前地理位置信息对真实当前视频帧图像进行抠图，获得与飞机当前地理位置信息相对应的飞机当前真实视频帧图像； 将飞机当前真实视频帧图像与所述虚拟视频帧图像进行叠加，形成合成当前视频帧图像。
7.一种用于飞机中取代部分舱体物理窗户的装置，其特征在于，所述装置包括: 采集模块，用于接收设置在飞机舱体上的多个摄像机采集到的地面景色的多个当前视频帧图像； 第一获取模块，用于对所述采集到的多个当前视频帧图像进行处理，以获得各当前视频帧图像对应的地理位置信息； 拼接模块，用于将所述多个当前视频帧图像拼接成一幅完整的当前视频帧图像，所述完整的当前视频帧图像中包含各当前视频帧图像对应的地理位置信息； 第一叠加模块，用于将预先制作的带有地理位置信息的景点的自然帧图像或者三维帧图像叠加到所述完整的当前视频帧图像中，获得真实当前视频帧图像； 调取模块，用于根据设置在飞机舱体上的全球定位系统GPS模块确定飞机的当前地理位置信息，从数据库里调取与飞机当前地理位置信息相对应的虚拟视频帧图像； 第二叠加模块，用于将所述虚拟视频帧图像叠加到飞机当前地理位置信息相对应的真实当前视频帧图像中，获得合成当前视频帧图像； 显示模块，用于显示所述合成当前视频帧图像。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述装置还包括: 第二获取模块，用于对所述采集到的多个当前视频帧图像进行处理，还获得采集当前视频帧图像时相对应的飞机舱体的姿态信息； 判断模块，用于在获得采集当前视频帧图像时飞机舱体的姿态信息和各当前视频帧图像对应的地理位置信息之后，以及在将所述多个当前视频帧图像拼接成一幅完整的当前视频帧图像之前，根据所述姿态信息判断采集当前视频帧图像时相对应的飞机舱体处于水平状态时，对所述当前视频帧图像不进行校正；根据所述姿态信息判断判断采集当前视频帧图像时相对应的飞机舱体不处于水平状态时，根据所述姿态信息对当前视频帧图像进行校正。
9.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，显示模块包括: 校正单元，用于对所述合成当前视频帧图像进行梯形校正或非线性校正，获得校正后的合成当前视频帧图像； 处理单元，用于对校正后的合成当前视频帧图像进行亮度处理和色彩均衡处理； 显示单元，用于显示亮度处理和色彩均衡处理后的合成当前视频帧图像。
10.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述地理位置信息包括高度、经度、纬度和定位时间。
11.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，第一叠加模块包括: 缩放单元，用于将预先制作的自然帧图像或者三维帧图像缩放为与所述完整的当前视频帧图像比例一致的自然帧图像或者三维帧图像； 对准单元，用于将自然帧图像或者三维帧图像中的地理位置信息与所述完整的当前视频帧图像中的地理位置信息进行对准； 第一叠加单元，用于将对准后的自然帧图像或者三维帧图像叠加到完整的当前视频帧图像中，获得真实当前视频帧图像。
12.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，第二叠加模块包括: 抠图单元，用于根据飞机当前地理位置信息对真实当前视频帧图像进行抠图，获得与飞机当前地理位置信息相对应的飞机当前真实视频帧图像； 第二叠加单元，用于将飞机当前真实视频帧图像与所述虚拟视频帧图像进行叠加，形成合成当前视频帧图像。
【文档编号】G06T5/50GK104183015SQ201410443231
【公开日】2014年12月3日 申请日期:2014年9月2日 优先权日:2014年9月2日
【发明者】吴斌, 尹长青, 文颀 申请人:中国商用飞机有限责任公司北京民用飞机技术研究中心, 中国商用飞机有限责任公司