一种自适应的可见光全景拍摄系统技术方案

一种自适应的可见光全景拍摄系统，其特征在于：包括至少一个全景摄像头和至少一个红外摄像头，红外摄像头采集图像，通过算法识别处理红外图像来计算并控制全景镜头的曝光时间。本发明专利技术可用做单相机与多相机同时成像曝光的全景图像统一调整，通过红外热像仪及全景摄像头矩阵将全景图像和红外热成像进行统一采集，通过相应算法，对所采集的图像进行处理，从而控制摄像头曝光及对焦处理，完成自适应的可见光全景拍摄。

【技术实现步骤摘要】
一种自适应的可见光全景拍摄系统
本专利技术涉及成像

技术介绍
现阶段的全景图像采集方法包括：1)单摄像头静态全景拍摄，即使用广角摄像头进行图像拍摄；2)单摄像头动态拍摄，即使用摄像头进行旋转拍摄，然后进行图片拼接；3)双镜头全景拍摄，即使用两个广角摄像头拍摄全景图片，然后进行图像拼接；以上方案简洁、快速，整体上各有优劣，使用光照传感器进行校准调整，单摄像头下的广角摄像头仍然存在视角缺少的情况，所采集的图像会出现中心图像清晰而边界图像相对模糊，无法自动调节最佳图像效果，单摄像头动态拍摄，拍摄过程因外界环境不同视角下的外界光照条件不同，在镜头旋转过程中会出现拍摄图像过曝光以及欠曝光的情况。双镜头全景拍摄的缺点在于拍摄两张全景视角图片，两个镜头的曝光，以及变焦都会存在差异，在图像拼接过程中，就会出现不自然的过渡情况。
技术实现思路
为了解决现阶段全景图像采集方法存在的上述问题，本专利技术提供了一种自适应的可见光全景拍摄系统。本专利技术为实现上述目的所采用的技术方案是：一种自适应的可见光全景拍摄系统，其特征在于：包括至少一个全景摄像头和至少一个红外摄像头，红外摄像头采集图像，通过算法识别处理红外图像来计算并控制全景镜头的曝光时间。包括一个全景摄像头和一个红外摄像头，红外摄像头安装于全景摄像头的正上方或正下方，全景图像拍摄过程中，全景摄像镜头会相对水平的围绕着立体空间的Y轴来进行旋转，通过采集红外热成像，将图像传给系统芯片，获取红外摄像头的默认曝光时间，全景镜头的曝光时间即红外摄像头的默认曝光时间。包括一个全景摄像头和至少两个红外摄像头，全景摄像头居中安装，红外摄像头成矩阵或者环绕两种方式包围全景摄像头安装，全景摄像头为可旋转结构，红外摄像头与全景摄像头位置相对固定，通过采集红外热成像，将图像传给系统芯片，获取每个红外摄像头镜头的默认曝光时间，全景摄像头的曝光时间即所有红外摄像头中默认曝光时间的最大值。包括至少两个红外摄像头和至少两个全景摄像头，红外摄像头和全景摄像头按照平面空间环形分布或立体空间半球形分部，平面空间环形分布中全景摄像头与红外摄像头呈环形分布在圆形圆周上，互相穿插排列，每个全景摄像头的视角不小于平均视角值；立体空间半球形分部中全景摄像头和红外摄像头分布在立体空间球形表面，在球面互相穿插间隔排列；图像采集时，通过采集红外热成像，将图像传给系统芯片，获取每个红外摄像头镜头的默认曝光时间，全景摄像头的曝光时间即所有红外摄像头中默认曝光时间的最大值；然后每个全景摄像头做一次试拍，计算试拍图与热成像图的SSIM值，相似度低于设定阈值则认为需要做曝光调整，否则不需要做曝光时间控制；对于需要做调整的，计算图像的灰度均值，假定灰度均值大于设定阈值则是过曝，调低该全景摄像头的曝光时间，否则认为是欠曝，调高该全景摄像头的曝光时间。本专利技术的自适应的可见光全景拍摄系统，可用做单相机与多相机同时成像曝光的全景图像统一调整，通过红外热像仪及全景摄像头矩阵将全景图像和红外热成像进行统一采集，通过相应算法，对所采集的图像进行处理，从而控制摄像头曝光及对焦处理，完成自适应的可见光全景拍摄。对现有的全景摄像体系进行综合以及调整，运用热成像技术进行摄像头自动调节，以及图像处理等，因红外是不可见光，是在保证实时调整曝光的前提下，可以给出每个相机的最优曝光调整策略，使单相机镜头或者多镜头拍摄出的图像不会受到光照条件的改变而发生严重的影响。附图说明图1是本专利技术自适应的可见光全景拍摄系统整理流程图。图2是本专利技术实施例一对一镜头组安装示意图。图3是本专利技术实施例一对多矩阵排列镜头组安装示意图。图4是本专利技术实施例一堆多环形排列镜头组安装示意图。图5是本专利技术实施例平面空间环形镜头组安装示意图。图中：1、全景摄像头，2、红外摄像头。具体实施方式本专利技术是对现有的全景摄像体系进行综合以及调整，运用热成像技术进行摄像头自动调节，以及图像处理等，因红外是不可见光，是在保证实时调整曝光的前提下，可以给出每个相机的最优曝光调整策略，使单相机镜头或者多镜头拍摄出的图像不会受到光照条件的改变而发生严重的影响。整理流程如图1所示。本专利技术的图像采集方法包括：1)一对一图像自动调节系统，即在系统中包含有一个全景摄像头1及一个红外摄像头2，在全景摄像头1正上方或者正下方增加红外摄像头2，全景图像拍摄过程中，全景摄像镜头会相对水平的围绕着立体空间的Y轴来进行旋转，将红外摄像头放置在普通成像镜头正上方或者正下方，就不会出现两个镜头在图像采集过程中同一水平方向上的图像拍摄存在偏差，通过算法识别处理红外图像来计算并控制全景镜头的曝光时间，达到自适应的全景拍摄图像曝光更合适精准的目的，图像成像效果也会相应提高，摄像头布局如图2所示。其中计算全景摄像头曝光时间的算法为：一般相机都有默认曝光时间参数以及可调节曝光时间(一般以曝光补偿为调节对象，补偿越大，曝光时间越长)，可以获取每个镜头的默认曝光时间，全景摄像头的曝光时间即选取所有红外摄像头中的最长曝光时间。2)一对多图像自动调节系统，即在系统中存在一个全景摄像头及多个红外摄像头，全景摄像头居中，红外摄像头成矩阵或者环绕两种方式包围全景摄像头，在全景图像采集过程中，可以任意方向旋转，多个红外摄像头与全景摄像头位置相对固定，摄像头始终处于红外摄像头所包围的中心位置，通过采集多个红外热成像，将图像传给系统芯片进行算法计算出全景镜头的曝光时间，从而达到自适应。摄像头布局如图3和图4所示。其中计算全景摄像头曝光时间的算法为：一般相机都有默认曝光时间参数以及可调节曝光时间(一般以曝光补偿为调节对象，补偿越大，曝光时间越长)，可以获取每个镜头的默认曝光时间，全景摄像头的曝光时间即选取所有红外摄像头中的最长曝光时间。3)多对多图像自动调节系统，即在系统中存在多个全景摄像头及多个红外摄像头，其中多对多体系中，含有两种镜头体系阵列，用来针对不同的成像需求和精准度需求，方案如下：①：平面空间环形分布，多个全景摄像头与红外摄像头呈环形分布在圆形圆周上，互相穿插排列，每个常规摄像头的视角不得小于平均视角值(360°/常规摄像头总个数)所得的值，图像采集时，通过红外摄像头采集的热成像，进行算法处理计算，并控制红外摄像头临近的一个或者多个全景摄像头的曝光时间，完成自适应，最终拼接图像达成全景效果。摄像头布局如图5所示。②：立体空间半球形分部，多个全景摄像头和红外摄像头分布在立体空间球形表面，在球面互相穿插间隔排列，图像采集时，通过红外摄像头采集的热成像，进行算法处理计算，并控制红外摄像头临近的一个或者多个全景摄像头的曝光时间，完成自适应，最终拼接图像达成全景效果。上述两种分布方式中，全景摄像头曝光时间的算法为：一般相机都有默认曝光时间参数以及可调节曝光时间(一般以曝光补偿为调节对象，补偿越大，曝光时间越长)，可以获取每个镜头的默认曝光时间，全景摄像头的曝光时间即选取所有红外摄像头中的最长曝光时间。调整不同相机的曝光时间的方法为：为了使调整后的图像尽量与热成像的细节一致(不同曝光参数)，将每个相机做一次试拍，计算试拍图与热成像图的SSIM值，相似度低于某阈值，比如0.7，认为需要做曝光调整，否则不需要做曝光时间控制。对于需要做调整的，计算图像的灰度均值，假定灰本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自适应的可见光全景拍摄系统，其特征在于：包括至少一个全景摄像头(1)和至少一个红外摄像头(2)，红外摄像头(2)采集图像，通过算法识别处理红外图像来计算并控制全景镜头的曝光时间。

【技术特征摘要】
1.一种自适应的可见光全景拍摄系统，其特征在于：包括至少一个全景摄像头(1)和至少一个红外摄像头(2)，红外摄像头(2)采集图像，通过算法识别处理红外图像来计算并控制全景镜头的曝光时间。2.根据权利要求1所述的一种自适应的可见光全景拍摄系统，其特征在于：包括一个全景摄像头(1)和一个红外摄像头(2)，红外摄像头(2)安装于全景摄像头(1)的正上方或正下方，全景图像拍摄过程中，全景摄像镜头会相对水平的围绕着立体空间的Y轴来进行旋转，通过采集红外热成像，将图像传给系统芯片，获取红外摄像头(2)的默认曝光时间，全景镜头的曝光时间即红外摄像头的默认曝光时间。3.根据权利要求1所述的一种自适应的可见光全景拍摄系统，其特征在于：包括一个全景摄像头(1)和至少两个红外摄像头(2)，全景摄像头(1)居中安装，红外摄像头(2)成矩阵或者环绕两种方式包围全景摄像头(1)安装，全景摄像头(1)为可旋转结构，红外摄像头(2)与全景摄像头(1)位置相对固定，通过采集红外热成像，将图像传给系统芯片，获取每个红外摄像头镜头的默认曝光时间，全...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾立昕，柏松，张亚东，王道宁，董波，
申请(专利权)人：易诚高科大连科技有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁,21