一种实现交互式全景视频流地图的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种实现交互式全景视频流地图的方法。
【背景技术】
[0002]随着时代的进步，人们对地理信息成果的要求不再简单的停留在符号、文字和数字上，而是上升到了空间信息的高度。人们不仅希望可以准确无误的到达目的地，更希望看到实景画面，享受优良的用户体验。360度全景视频流地图的使用将逐渐由宏观走向微观，由抽象走向具体，真正的实现了在人的视角上来浏览地图，为用户提供了更加真实准确、更富有画面细节的地图服务。
[0003]全景视频流地图以高清晰度的视频影像来直接反应空间物体以及自然环境的原貌，它包含了传统的目标地物信息，又包括了与之有着物理相关性的各种自然和社会信息。对公众而言，影像视频是客观世界最真实的写照，容易直观理解的数字城市，因此，360度全景视频流地图是今后地图学发展的一个重要的部分。
[0004]360度全景视频流和普通的地图都可以作为地图来使用，但是普通的地图由于视角范围有限，无立体感，而360度全景视频流不但有360度全景，更可以带来三维立体感觉，让观察者能够沉浸其中。三维建模的立体感和沉浸感无疑比360度全景更强，但是三维建模的制作需要大量的人力物力，制作过程中对建筑物模型的采集会有取舍。360度全景的制作和相对三维建模来说非常简便，数据量小系统要求低，适合在各个终端设备上观看。所以360度全景视频不但可以全方位的记录某时某地的现场情况，更可以将某个地方的场景使用三维立体的方式表现出来，这样高性价比的展示方式和记录手段是普通地图和三维建模无法做到的。
[0005]现有全景地图存在以下缺点:
[0006]1、数据采集时间同步问题:如何使6台摄像机同步拍摄，以及6台摄像机与GPS接收机信号实现同步记录的问题。
[0007]2、视频拼接处理效率问题:采集高清视频的数据量巨大，如何在保证数据质量的前提下高效完成拼接工作；同时由于拍摄到的数据可能包含有个人隐私、涉及国家秘密或政府安全的信息，需要对这些图像信息进行处理，本项工作量也很巨大。
[0008]3、成果发布用户体验问题:拼接完成后的全景视频成果的数据量也很大，如何进行网络优化和客户端优化，选择合适的网络发布格式进行发布在满足用户使用普通带宽的基础上，流畅的进行高清视频全景播放，提升用户使用体验。
【发明内容】
[0009]本发明所要解决的技术问题是提供一种实现交互式全景视频流地图的方法。
[0010]一种实现交互式全景视频流地图的方法，包括以下步骤:
[0011]采集设备的硬件设计:设计高清摄像系统，分辨率达到6000*3000万像素，通过具有固定夹角的6个CCD来实现近乎100%全方位的球面成像，完整的采集设备由运载车、全景摄像系统、GPS接收机、控制开关以及数据存储设备组成；GPS设备放置于车外，避免由于GPS信号太弱而采集不到坐标点的数据；
[0012]数据的采集:6台摄像机负责360°全景视频数据的采集，GPS接收机负责当前时间的数据采集设备的空间信息，控制开关负责整个采集设备的电源开关以及数据记录开关；当采集设备到达采集起始点后，对全景视频流数据采集设备进行系统上电测试和GPS搜星准备，测试完成确保系统正常工作且拥有GPS定位信息后，使用者通过启动控制器的数据记录开关按钮，与控制器通过有线连接的6台摄像机和GPS接收机同时开始数据采集工作，将各自数据分别记录至存储设备；
[0013]数据处理:采集工作完成后将采集的6路视频流地图数据，导入至视频拼接软件中，软件会自动匹配起始点，实现6路视频自动或者人工拼接成一个全景视频，整个拼接过程涵盖摄相机的标定、传感器图像畸变校正、图像的投影变换、匹配点选取、全景图像拼接，以及亮度与颜色的均衡处理，使最终的全景视频流数据达到最好的视觉效果；
[0014]数据发布:数据发布采用的是Flash格式发布，用户可以选择包括二维地图和全景地图进行切换，将处理完成的全景视频流数据利用三维引擎进行二次开发，以插件的形式将高清的数据在浏览器上进行展示，同时要加入全景数据展示，最后使用通用的flash格式，进行网络发布，为用户提供客户端的全景交互功能。
[0015]本发明的积极效果:
[0016]基于连续场景的全景视频流地图由于视频流所具有的连续性，能够有效解决基于独立场景照片组的传统全景地图在不同场景切换时的用户体验欠佳的问题。
[0017]全景视频流地图是一种全新的实景信息记录手段，实现了 360度全景视频和地图的融合，具有超宽视角，是传统的地图的良好补充，其数据更新效率高，信息量丰富。全景视频数据包含了坐标点和位置等信息，因此全景视频数据可以作为基础地理信息数据的一个方面，为二维三维地图系统带来了更新更丰富的表现形式，可以提供更好的用户体验和高级的分析与应用。
【具体实施方式】
[0018]下面结合【具体实施方式】对本发明作进一步详细的说明。
[0019]一种实现交互式全景视频流地图的方法，包括以下步骤:
[0020]步骤一、采集设备的硬件设计。设计高清摄像系统，分辨率达到6000*3000万像素，通过具有固定夹角的6个CCD来实现近乎100%全方位的球面成像，完整的采集设备由运载车、全景摄像系统、GPS接收机、控制开关以及数据存储设备组成。GPS设备应该放置于车外，避免由于GPS信号太弱而采集不到坐标点的数据。
[0021]步骤二、数据的采集。6台摄像机负责360°全景视频数据的采集，GPS接收机负责当前时间的数据采集设备的空间信息，控制开关负责整个采集设备的电源开关以及数据记录开关。当采集设备到达采集起始点后，对全景视频流数据采集设备进行系统上电测试和GPS搜星准备，测试完成确保系统正常工作且拥有GPS定位信息后，使用者通过启动控制器的数据记录开关按钮，与控制器通过有线连接的6台摄像机和GPS接收机同时开始数据采集工作，将各自数据分别记录至存储设备。
[0022]在数据采集的过程中，采集时间、天气、车辆状况等对视频影像数据质量有直接的影响，光线的明暗程度、拍摄时各类地物或人的遮挡会影响后期影像数据的应用，一般选择会早上7 —10点，这个时间段街道的行人比较少，对拍摄的遮挡也比较少，光线不会太强烈，选择天气晴朗或这是多云的天气，能见度好，可以周围的物体较为清晰的完整的拍摄下来。车辆应该控制在30— 40km/h左右，确保拍摄影像的质量。
[0023]步骤三、数据处理。采集工作完成后将采集的6路视频流地图数据，导入至自主研发的视频拼接软件中，实现6路视频自动或者人工拼接成一个全景视频，整个拼接过程涵盖摄相机的标定、传感器图像畸变校正、图像的投影变换、匹配点选取、全景图像拼接(融合)，以及亮度与颜色的均衡处理等处理流程，使最终的全景视频流数据达到最好的视觉效果O
[0024]将采集到的数据导入到我们自己的处理软件中，软件会自动匹配起始点，自动完成视频的拼接过程，无法自动完成拼接的需要手动进行拼接。
[0025]步骤四、数据发布。数据发布采用的是Flash格式发布，用户可以选择包括二维地图和全景地图进行切换，将处理完成的全景视频流数据利用三维引擎进行二次开发，以插件的形式将高清的数据(二维地图和全景地图)在浏览器上进行展示，同时要加入全景数据展示，最后使用通用的flash格式，进行网络发布，为用户提供客户端的全景交互功能。
[0026]以上所述仅为本发明的实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
【主权项】
1.一种实现交互式全景视频流地图的方法，其特征在于，包括以下步骤: 采集设备的硬件设计:设计高清摄像系统，分辨率达到6000*3000万像素，通过具有固定夹角的6个CCD来实现近乎100%全方位的球面成像，完整的采集设备由运载车、全景摄像系统、GPS接收机、控制开关以及数据存储设备组成；GPS设备放置于车外，避免由于GPS信号太弱而采集不到坐标点的数据； 数据的采集:6台摄像机负责360°全景视频数据的采集，GPS接收机负责当前时间的数据采集设备的空间信息，控制开关负责整个采集设备的电源开关以及数据记录开关；当采集设备到达采集起始点后，对全景视频流数据采集设备进行系统上电测试和GPS搜星准备，测试完成确保系统正常工作且拥有GPS定位信息后，使用者通过启动控制器的数据记录开关按钮，与控制器通过有线连接的6台摄像机和GPS接收机同时开始数据采集工作，将各自数据分别记录至存储设备； 数据处理:采集工作完成后将采集的6路视频流地图数据，导入至视频拼接软件中，软件会自动匹配起始点，实现6路视频自动或者人工拼接成一个全景视频，整个拼接过程涵盖摄相机的标定、传感器图像畸变校正、图像的投影变换、匹配点选取、全景图像拼接，以及亮度与颜色的均衡处理，使最终的全景视频流数据达到最好的视觉效果； 数据发布:数据发布采用的是Flash格式发布，用户可以选择包括二维地图和全景地图进行切换，将处理完成的全景视频流数据利用三维引擎进行二次开发，以插件的形式将高清的数据在浏览器上进行展示，同时要加入全景数据展示，最后使用通用的flash格式，进行网络发布，为用户提供客户端的全景交互功能。
2.根据权利要求1所述的一种实现交互式全景视频流地图的方法，其特征在于，所述数据的采集还包括: 在数据采集的过程中，采集时间、天气、车辆状况等对视频影像数据质量有直接的影响，光线的明暗程度、拍摄时各类地物或人的遮挡会影响后期影像数据的应用，一般选择会早上7 — 10点，这个时间段街道的行人比较少，对拍摄的遮挡也比较少，光线不会太强烈，选择天气晴朗或这是多云的天气，能见度好，可以周围的物体较为清晰的完整的拍摄下来；车辆应该控制在30— 40km/h左右，确保拍摄影像的质量。
【专利摘要】本发明涉及一种实现交互式全景视频流地图的方法，采集设备的硬件设计：完整的采集设备由运载车、全景摄像系统、GPS接收机、控制开关以及数据存储设备组成。数据的采集：使用者通过启动控制器的数据记录开关按钮，与控制器通过有线连接的6台摄像机和GPS接收机同时开始数据采集工作，将各自数据分别记录至存储设备；数据处理：采集工作完成后将采集的6路视频流地图数据，导入至视频拼接软件中，软件会自动匹配起始点，自动完成视频的拼接过程。数据发布：数据发布采用的是Flash格式发布。本发明的积极效果：本方法实现了360度全景视频和地图的融合，具有超宽视角，是传统的地图的良好补充，其数据更新效率高，信息量丰富。
【IPC分类】H04N7-18, H04N5-262
【公开号】CN104767975
【申请号】CN201510167536
【发明人】肖建华, 王厚之, 彭清山, 李海亭, 王闪
【申请人】武汉市测绘研究院
【公开日】2015年7月8日
【申请日】2015年4月10日