一种可堆叠的全景视频实时拼接方法技术

本发明专利技术提出了一种可堆叠的全景视频实时拼接方法，所述拼接方法包括：根据所要拍摄视频的角度范围设置摄像机个数，并根据摄像机个数确定相邻两个摄像机之间的主光轴夹角，其中，多个摄像机的视角相同；启动多个摄像机，并对摄像机的拍摄一致性进行校验；将完成一致性校验的全部摄像机在同一时间在同一时间点的同一帧视频图像，并将视频图像进行拼接处理，获得拼接后的全景图像。

【技术实现步骤摘要】
一种可堆叠的全景视频实时拼接方法
本专利技术提出的一种可堆叠的全景视频实时拼接方法，属于视频处理

技术介绍
随着智能智造、智慧城市领域的蓬勃发展，越来越多场景需要有360度无死角的监控，最简单的解决方案就是直接在中心区域安装一个球形全景摄像机。但需要达到360度无死角拍摄，要求球形全景相机的必须垂直对地安装在场景的中心区域，要求场景中没有大型遮挡物，要求对相机输出图像进行畸变矫正，而且球形全景摄像机由于成像关系的原因，与主光轴夹角最小的正下方区域几乎占据整个输出视频的80％，而离主光轴角度越大区域拍摄的清晰度越低。相对于以上种种条件的限制，使用多个枪型或其他常规使用的非球形全景摄像机堆叠摄影的方式能满足90％以上场景对于360度无死角监控的需求。但由于摄像机安装数量的增多，并且由人工一个个的查看每个摄像机所拍摄视频非常的费事费神费力，同时，若多个摄像机因兼顾其他功能(例如，娱乐设施或场景下的娱乐场景监控或录音等功能)的实现而采用了规格不同视角的摄像机时，每个摄像机之间的角度调整更加耗费精力，并且极易导致后续图像融合的质量较低。
技术实现思路
本专利技术提供了一种可堆叠的全景视频实时拼接方法，用以解决现有全景视频拼接效率较低、视频拼接质量较低的问题：本专利技术提出的一种可堆叠的全景视频实时拼接方法，所述拼接方法包括：根据所要拍摄视频的角度范围设置摄像机个数，并根据摄像机个数确定相邻两个摄像机之间的主光轴夹角，其中，多个摄像机的视角相同；启动多个摄像机，并对摄像机的拍摄一致性进行校验；将完成一致性校验的全部摄像机在同一时间在同一时间点的同一帧视频图像，并将视频图像进行拼接处理，获得拼接后的全景图像。进一步地，所述根据所要拍摄视频的角度范围设置摄像机个数，包括：确定所要拍摄的全景范围；根据全景范围利用个数确定模型确定摄像机个数；所述个数确定模型如下：其中，n表示确定的摄像机个数；α表示摄像机对应的视角角度；表示所要拍摄的全景范围所需的视角角度；λ表示视角调整角度，λ的取值范围为20°至26°。进一步地，根据摄像机个数确定相邻两个摄像机之间的主光轴夹角，包括：将所述摄像机按照获取的个数，等间距排列在所述要拍摄视频的场景内；根据摄像机的视角，利用视角设置模型获取每相邻两个摄像机之间的主光轴夹角，其中，所述视角设置模型为：其中，ω表示每相邻两个摄像机之间的主光轴夹角。进一步地，启动多个摄像机，并对摄像机的拍摄一致性进行校验，包括：同时启动多个摄像机，并记录每个摄像机启动后进入视频拍摄的起始时间点，并判断每个摄像机之间的起始时间点之间的时间差；根据启动时间调整模型利用每个摄像机的进入视频拍摄的起始时间点，获取每相邻两个个摄像机的启动时间间隔，使拍摄时所有摄像机能够在同一时间范围进入视频拍摄阶段；调整每相邻两个摄像机的启动时间之后，依次获取每相邻两个摄像机在同一时刻拍摄的同一帧的视屏图像；并判断视频图像的重叠区域的面积是否符合预设区域阈值；如果所述每相邻两个摄像机在同一时刻拍摄的同一帧的视屏图像的重叠区域大于预设的区域阈值，则启动对所采集的视频图像进行拼接处理，其中，启动时间调整模型为：其中，Tg表示每相邻两个摄像机中，启动时间晚的摄像机与启动时间早的摄像机之间的调整后的启动时间间隔；启动时间较晚的摄像机提前Tg时间进行启动；T0表示摄像机从启动开机到进入视频拍摄的标准时间段；Ti表示第i对相邻两个摄像机之间的进入视频拍摄的起始时间点之间的时间差；m表示所有摄像机中，所有的相邻两个摄像机的对数；ε表示时间调整系数，所述时间调整系数的取值范围为0.81-0.95，其中优选为0.87。进一步地，判断视频图像的重叠区域的面积是否符合预设区域阈值，包括：判断视频图像的重叠区域的面积与预设区域阈值之间的大小关系，如果所述相邻两个摄像机在同一时刻拍摄的同一帧的视屏图像的重叠区域大于预设的区域阈值，则启动对所采集的视频图像进行拼接处理；如果所述相邻两个摄像机在同一时刻拍摄的同一帧的视屏图像的重叠区域小于预设的区域阈值，将所述相邻两个摄像机标记为目标调整摄像机，并利用角度补偿模型对所述目标调整摄像机之间的主光轴角度进行补偿调整，所述角度补偿模型如下：其中，ωt表示通过角度补偿模型调整后的每相邻两个摄像机之间的主光轴夹角，h表示角度调整系数，所述角度调整系数的范围为1.12-1.23；其中，优选为1.14；S0表示视频图像的预设区域阈的区域面积值，S表示实际视频图像的重叠区域的面积值。进一步地，所述拼接方法通拼接系统来实现，所述拼接系统包括：数量及角度确定模块，用于根据所要拍摄视频的角度范围设置摄像机个数，并根据摄像机个数确定相邻两个摄像机之间的主光轴夹角，其中，多个摄像机的视角相同；启动校验模块，用于启动多个摄像机，并对摄像机的拍摄一致性进行校验；全景拼接模块，用于将完成一致性校验的全部摄像机在同一时间在同一时间点的同一帧视频图像，并将视频图像进行拼接处理，获得拼接后的全景图像。进一步地，所述数量及角度确定模块包括：全景范围确定模块，用于确定所要拍摄的全景范围；个数确定模块，用于根据全景范围利用个数确定模型确定摄像机个数。进一步地，所述数量及角度确定模块，还包括：排列控制模块，用于将所述摄像机按照获取的个数，等间距排列在所述要拍摄视频的场景内；角度设置模块，用于根据摄像机的视角，利用视角设置模型获取每相邻两个摄像机之间的主光轴夹角。进一步地，所述启动校验模块包括：时间获取模块，用于同时启动多个摄像机，并记录每个摄像机启动后进入视频拍摄的起始时间点，并判断每个摄像机之间的起始时间点之间的时间差；时间间隔获取模块，用于根据启动时间调整模型利用每个摄像机的进入视频拍摄的起始时间点，获取每相邻两个个摄像机的启动时间间隔，使拍摄时所有摄像机能够在同一时间范围进入视频拍摄阶段；调整模块，用于调整每相邻两个摄像机的启动时间之后，依次获取每相邻两个摄像机在同一时刻拍摄的同一帧的视屏图像；并判断视频图像的重叠区域的面积是否符合预设区域阈值；如果所述每相邻两个摄像机在同一时刻拍摄的同一帧的视屏图像的重叠区域大于预设的区域阈值，则启动对所采集的视频图像进行拼接处理。进一步地，所述调整模块包括：判断启动模块，用于判断视频图像的重叠区域的面积与预设区域阈值之间的大小关系，如果所述相邻两个摄像机在同一时刻拍摄的同一帧的视屏图像的重叠区域大于预设的区域阈值，则启动对所采集的视频图像进行拼接处理；角度补偿模块，用于如果所述相邻两个摄像机在同一时刻拍摄的同一帧的视屏图像的重叠区域小于预设的区域阈值，将所述相邻两个摄像机标记为目标调整摄像机，并利用角度补偿模型对所述目标调整摄像机之间的主光轴角度进行补偿调整。本专利技术有益效果：本专利技术提出的一种可堆叠的全景本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可堆叠的全景视频实时拼接方法，其特征在于，所述拼接方法包括：/n根据所要拍摄视频的角度范围设置摄像机个数，并根据摄像机个数确定相邻两个摄像机之间的主光轴夹角，其中，多个摄像机的视角相同；/n启动多个摄像机，并对摄像机的拍摄一致性进行校验；/n将完成一致性校验的全部摄像机在同一时间在同一时间点的同一帧视频图像，并将视频图像进行拼接处理，获得拼接后的全景图像。/n

【技术特征摘要】
1.一种可堆叠的全景视频实时拼接方法，其特征在于，所述拼接方法包括：
根据所要拍摄视频的角度范围设置摄像机个数，并根据摄像机个数确定相邻两个摄像机之间的主光轴夹角，其中，多个摄像机的视角相同；
启动多个摄像机，并对摄像机的拍摄一致性进行校验；
将完成一致性校验的全部摄像机在同一时间在同一时间点的同一帧视频图像，并将视频图像进行拼接处理，获得拼接后的全景图像。


2.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述根据所要拍摄视频的角度范围设置摄像机个数，包括：
确定所要拍摄的全景范围；
根据全景范围利用个数确定模型确定摄像机个数；所述个数确定模型如下：



其中，n表示确定的摄像机个数；α表示摄像机对应的视角角度；表示所要拍摄的全景范围所需的视角角度；λ表示视角调整角度，λ的取值范围为20°至26°。


3.根据权利要求1所述方法，其特征在于，根据摄像机个数确定相邻两个摄像机之间的主光轴夹角，包括：
将所述摄像机按照获取的个数，等间距排列在所述要拍摄视频的场景内；
根据摄像机的视角，利用视角设置模型获取每相邻两个摄像机之间的主光轴夹角，其中，所述视角设置模型为：



其中，ω表示每相邻两个摄像机之间的主光轴夹角。


4.根据权利要求1所述方法，其特征在于，启动多个摄像机，并对摄像机的拍摄一致性进行校验，包括：
同时启动多个摄像机，并记录每个摄像机启动后进入视频拍摄的起始时间点，并判断每个摄像机之间的起始时间点之间的时间差；
根据启动时间调整模型利用每个摄像机的进入视频拍摄的起始时间点，获取每相邻两个个摄像机的启动时间间隔，使拍摄时所有摄像机能够在同一时间范围进入视频拍摄阶段；
调整每相邻两个摄像机的启动时间之后，依次获取每相邻两个摄像机在同一时刻拍摄的同一帧的视屏图像；并判断视频图像的重叠区域的面积是否符合预设区域阈值；如果所述每相邻两个摄像机在同一时刻拍摄的同一帧的视屏图像的重叠区域大于预设的区域阈值，则启动对所采集的视频图像进行拼接处理，其中，启动时间调整模型为：



其中，Tg表示每相邻两个摄像机中，启动时间晚的摄像机与启动时间早的摄像机之间的调整后的启动时间间隔；启动时间较晚的摄像机提前Tg时间进行启动；T0表示摄像机从启动开机到进入视频拍摄的标准时间段；Ti表示第i对相邻两个摄像机之间的进入视频拍摄的起始时间点之间的时间差；m表示所有摄像机中，所有的相邻两个摄像机的对数；ε表示时间调整系数，所述时间调整系数的取值范围为0.81-0.95。


5.根据权利要求4所述方法，其特征在于，判断视频图像的重叠区域的面积是否符合预设区域阈值，包括：
判断视频图像的重叠区域的面积与预设区域阈值之间的大小关系，如果所述相邻两个摄像机在同一时刻拍摄的同一帧的视屏图像的重叠区域大于预设的区域阈值，则启动对所采集的视频图像进行拼接处理；
如果所述相邻两个摄像机在同一时刻拍...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨培春，
申请(专利权)人：深圳市普汇智联科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44