一种利用单摄像机进行立体全景图像采集的方法和装置与流程

本发明涉及全景摄像技术领域，尤其涉及一种利用单摄像机进行立体全景图像采集的方法和装置。

背景技术：

一副立体图像的采集可由一部3d摄像机完成。3d摄像机一般具有2个摄像头，用于分别采集具有视差的2幅图像，然后再将2幅图像融合在一起，形成一幅立体图像。全景图像是支持用户沉浸式多媒体体验的一种重要表现形式。随着多媒体技术的发展，全景图像的应用愈加广泛。

目前，全景图像的拍摄往往依赖于多个摄像头的同时拍摄，拍摄成本较高。如果拍摄立体全景图像，则所需更多的摄像设备。例如360heros出品的立体全景拍摄设备，需搭载12个gopro相机才能工作。

技术实现要素：

基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种利用单摄像机进行立体全景图像采集的方法和装置。

本发明提出的一种利用单摄像机进行立体全景图像采集的方法，包括以下步骤：

s1、驱动摄像机在n个拍摄位置分别采集左视图像和右视图像，n个拍摄位置分布在同一个球面上；

s2、将采集到的n×2幅图像合成为立体全景图像。

优选地，步骤s1具体包括以下步骤：

s11、预设旋转阈值a和平移阈值d；

s12、驱动摄像机在球面上旋转a角在n个拍摄位置上依次切换，在同一个拍摄位置驱动摄像机平移d以分别拍摄左视图像和右视图像。

优选地，n个拍摄位置分布在至少两个平面上。

优选地，n＝6。

优选地，n个拍摄位置分布在球面的三条相互垂直的直径的两端。

本发明提出的一种利用单摄像机进行立体全景图像采集的装置，包括：卡槽、支撑架和图像合成单元；卡槽可做球面旋转并可平移地安装在支撑架上；摄像机可安装在卡槽上并与图像合成单元连接；卡槽携带摄像机通过旋转切换不同拍摄角度，并通过平移采集同一拍摄角度的左视图像和右视图像；图像合成单元获取摄像机在各拍摄角度采集的左视图像和右视图像合成立体全景图像。

优选地，包括与卡槽连接并可驱动其旋转与平移的驱动马达。

优选地，包括与驱动马达连接的控制单元；控制单元内预设有旋转阈值a和平移阈值d，控制单元通过驱动马达控制卡槽每旋转一个角度a切换一次拍摄角度，且在同一个拍摄角度通过平移d切换视觉，a和d的取值可被用户调整。

优选地，控制单元内预设有拍摄路径，拍摄路径上旋转角度a与平移距离d相间隔，控制单元根据拍摄路径通过驱动马达控制卡槽运动。

优选地，卡槽上可配置智能手机作为摄像机，并可将智能手机上的图像应用软件作为图像合成单元。

本发明提出的一种利用单摄像机进行立体全景图像采集的方法，通过单摄像机在同一个球面上的n个拍摄位置的切换，实现了组合起来可覆盖全景的单幅图像的采集，为全景图像的合成奠定了基础；通过在同一个拍摄角度通过平移实现左视图像和右视图像的分别采集，为立体图像的合成奠定了基础。

本发明通过一个摄像机实现立体全景图像的采集，解决立体全景图像拍摄成本过高的问题。尤其，本发明允许用户使用单摄像头设备进行立体全景图像的拍摄，满足了用户通过智能手机拍摄立体全景图像的需要。

附图说明

图1为本发明提出的一种利用单摄像机进行立体全景图像采集的方法流程图；

图2利用单摄像机进行立体全景图像采集时摄像头运动路线示意图；

图3利用单摄像机进行立体全景图像采集时摄像头具体运动路线示意图。

具体实施方式

参照图1、图2、图3，本发明提出的一种利用单摄像机进行立体全景图像采集的方法，包括以下步骤。

s11、预设旋转阈值a和平移阈值d。旋转阈值a和平移阈值d可由用户控制调整。

s12、驱动摄像机在球面上旋转a角以便在n个拍摄位置上依次切换，在同一个拍摄位置驱动摄像机平移d以分别拍摄左视图像和右视图像。本步骤中，摄像机可采用带有摄像头的智能手机。

如此，通过在位于同一个球面上的n个拍摄位置分别采集图像，实现了全景图像的分割采集，而在同一个拍摄角度通过平移实现左视图像和右视图像的分别采集，为立体图像的合成奠定了基础。

且本实施方式中，可通过调节旋转阈值a适应场景拍摄需求，例如，可通过减小a的值而增加拍摄图像的数量，避免由于图像覆盖不全面导致的拼接不成功。

s2、将采集到的n×2幅图像合成为立体全景图像。摄像机采用手机时，拍摄图像可直接通过手机上的图像处理软件进行全景图像合成。

本实施方式中，为了克服摄像机的视角限制，保证拍摄到的图像能够全面覆盖，实现全景合成，n个拍摄位置应该分布在至少两个平面上。例如本实施方式中，n＝6。则，n个拍摄位置分布在球面的三条相互垂直的直径的两端，即，n个拍摄位置分布在过球心的两个相互垂直的面上，也就是球面外接立方体的上下左右前后。

实施例1

本实施例提供了一种可实现以上方法的具体装置。本实施例提供的一种利用单摄像机进行立体全景图像采集的装置，包括：卡槽、驱动马达、支撑架和图像合成单元。卡槽可做球面旋转并可平移地安装在支撑架上，驱动马达与卡槽连接并可驱动其旋转与平移。摄像机可安装在卡槽上并与图像合成单元连接。

卡槽携带摄像机通过旋转切换不同拍摄角度，并通过平移采集同一拍摄角度的左视图像和右视图像。图像合成单元获取摄像机在各拍摄角度采集的左视图像和右视图像合成立体全景图像。

本实施例中，卡槽上可配置智能手机作为摄像机，并可将手机上的图像应用软件作为图像合成单元。

实施例2

参照图2，本实施例中，驱动马达连接有控制单元。控制单元内预设有旋转阈值a和平移阈值d，控制单元通过驱动马达控制卡槽每旋转一个角度a切换一次拍摄角度，且在同一个拍摄角度通过平移d切换视觉。

参照图3，具体地，控制单元内预设有拍摄路径，拍摄路径上旋转角度a与平移距离d相间隔，控制单元根据拍摄路径通过驱动马达控制卡槽运动。

本实施例中，旋转阈值a和平移阈值d可由用户控制调整。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种利用单摄像机进行立体全景图像采集的方法，包括以下步骤：S1、驱动摄像机在N个拍摄位置分别采集左视图像和右视图像，N个拍摄位置分布在同一个球面上；S2、将采集到的N×2幅图像合成为立体全景图像。本发明提出的一种利用单摄像机进行立体全景图像采集的方法，通过单摄像机在同一个球面上的N个拍摄位置的切换，实现了组合起来可覆盖全景的单幅图像的采集，为全景图像的合成奠定了基础；通过在同一个拍摄角度通过平移实现左视图像和右视图像的分别采集，为立体图像的合成奠定了基础。

技术研发人员：陈晓明;陈志波
受保护的技术使用者：中国科学技术大学先进技术研究院
技术研发日：2017.04.25
技术公布日：2017.08.22