專利名稱：分布式全景監(jiān)控系統(tǒng)及其方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及全景影像素材的制作，尤其涉及多攝像機圖像的同步獲取以及圖像內(nèi)容的拼接等。
背景技術(shù)：
近年來，全景視頻監(jiān)控系統(tǒng)逐步興起，主要的做法分為三種(I)使用單攝像機，通過特殊的鏡頭設(shè)計得到全景影像。受鏡頭性能的影響，這類方法的缺陷是全景視頻圖的分辨率不高且圖像存在一定的畸變。即使通過圖像處理算法對畸變進(jìn)行矯正，圖像失真仍在一定程度上不可避免。(2)通過電動機在垂直和水平兩個自由度上的轉(zhuǎn)動，由一組圖像近視產(chǎn)生一個全景圖像。這類方法的缺陷在于得到的圖像是不連續(xù)的，可能存在一定的盲區(qū)。此外相機運動會造成機械磨損，且獲得的圖像有一定程度的抖動。(3)在全景攝像機上安置多個攝像頭，這些攝像頭安裝在固定位置，且畫面彼此交錯。較前兩種方法，該方法的清晰度高、失真小，且無機械運動部分。目前與之相關(guān)的專利文獻(xiàn)被公開的包括中國發(fā)明專利說明書CN1706195A(公開于2005年12月7日)揭示一種具有對個攝像機的全景可視系統(tǒng)；中國發(fā)明專利說明書CN102137229A (公開于2011年07月27日)公開了一種嵌入式高清全景攝像機的設(shè)計方法；中國發(fā)明專利說明書CN102355545A(公開于2012年02月15日)公開了一種360度實時全景攝像機的設(shè)計方法；中國發(fā)明專利說明書CN101102514A(公開于2008年I月9日)公開了實時全景無縫無失真視頻攝像機；中國發(fā)明專利說明書CN101568018A(公開于2009年10月28日)公開了一種無旋轉(zhuǎn)全景攝像裝置及其構(gòu)成的監(jiān)控系統(tǒng)；中國發(fā)明專利說明書CN101630117A(公開于2010年I月20日)公開了涉及多攝像機同步獲取360度高清全景系統(tǒng)；中國發(fā)明專利說明書CNlO1753849A(公開于2008年12月01日)公開了復(fù)眼全景攝像機；中國發(fā)明專利說明書CN101866482A(公開于2010年10月20日)提出一種基于攝像設(shè)備自動標(biāo)定技術(shù)的全景圖拼接方法。然而，上述的這些專利方法中，攝像頭以軸為中心，被近似均勻的安置在全景攝像機的機殼上。這類系統(tǒng)無法應(yīng)對復(fù)雜場景，當(dāng)存在遮擋時，全景重建存在阻塞區(qū)域。受限于攝像頭的景深，由上述方法重構(gòu)的全景圖像的清晰度不盡理想。鑒于以上的幾種問題，一種新的效果好、性價比高的全景視頻監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)明是勢在必行的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是現(xiàn)有的多種視頻監(jiān)控系統(tǒng)存在的圖像失真、存在一定的盲區(qū)且獲得的圖像有一定程度的抖動以及全景圖像的清晰度不盡理想等問題。本發(fā)明的目的是提供一種由多攝像機組成的全景可視系統(tǒng)。本發(fā)明采用分布式攝像機布局可以很好的解決遮擋問題，且能提高全景攝像機的可視范圍及清晰度。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種分布式全景監(jiān)控系統(tǒng)，其包括
視頻信號獲取模塊，分布式布局的獲取多路視頻信號；視頻信號轉(zhuǎn)換模塊，對單路視頻信號進(jìn)行顯示和存儲，并提取單路視頻信號的特征，將特征信息與視頻信號交織和同步；圖像拼接模塊，對多路視頻信號進(jìn)行同步及其圖像拼接。所述視頻信號轉(zhuǎn)換模塊，其包括信號轉(zhuǎn)換器單元順序?qū)σ曨l進(jìn)行打包，每個數(shù)據(jù)包由視頻幀和與其對應(yīng)的特征拼接而成；解碼器單元實現(xiàn)對攝像頭視頻編碼信號的解碼，恢復(fù)出像素域圖像；特征提取單元對解碼視頻信號逐幀提取特征；數(shù)據(jù)交織單元實現(xiàn)對視頻幀信號與特征信號的數(shù)據(jù)重新組織。所述圖像拼接模塊，其包括數(shù)據(jù)同步單元，實現(xiàn)視頻數(shù)據(jù)幀同步；特征點匹配單元，實現(xiàn)相鄰視頻中的特征點進(jìn)行匹配，全局仿射矩陣計算；奇異點排除單元,對奇異特征點去除；仿射優(yōu)化和細(xì)化單元，實現(xiàn)仿射變換校正，仿射矩陣細(xì)化；圖像拼接單元，進(jìn)行拼接全景圖像；所述數(shù)據(jù)同步單元包含多個乒乓緩存器，每路輸入的視頻信號使用一路緩存器，數(shù)據(jù)流傳輸至乒乓緩存器，當(dāng)一個完整的數(shù)據(jù)幀被導(dǎo)入乒或者乓緩存器后，后繼圖像幀數(shù)據(jù)存入另一個緩存器。所述特征點匹配單元采用特征向量遍歷或者二叉樹分裂匹配算法將所有的特征點配對，找到毗鄰視頻幀中特征點的對應(yīng)關(guān)系。所述仿射優(yōu)化和細(xì)化單元首先對特征點仿射變換求精，再估計非特征點的仿射變換。所述圖像拼接單元根據(jù)計算出的仿射場，對相鄰視圖的圖像進(jìn)行扭轉(zhuǎn)，且在做圖像拼接時，對不同視頻獲取造成的差異進(jìn)行校正。所述分布式全景監(jiān)控系統(tǒng)還包括顯示器和硬盤存儲器，所述視頻信號轉(zhuǎn)換模塊的一路連接至所述硬盤存儲器并通過所述顯示器提供獨立的預(yù)覽顯示，另一路連接至所述圖像拼接模塊。一種分布式全景監(jiān)控方法，其包括如下步驟獲取多路分布式布局的視頻信號；對單路視頻信號進(jìn)行顯示和存儲，并提取單路視頻信號的特征，將特征信息與視頻信號交織和同步；對多路視頻信號進(jìn)行同步及其圖像拼接。所述對單路視頻信號進(jìn)行顯示和存儲，并提取單路視頻信號的特征，將特征信息與視頻信號交織和同步的步驟具體包括順序?qū)σ曨l進(jìn)行打包，每個數(shù)據(jù)包由視頻幀和與其對應(yīng)的特征拼接而成；實現(xiàn)對攝像頭視頻編碼信號的解碼，恢復(fù)出像素域圖像；對解碼視頻信號逐幀提取特征；實現(xiàn)對視頻幀信號與特征信號的數(shù)據(jù)重新組織。
所述對多路視頻信號進(jìn)行同步及其圖像拼接的步驟具體包括進(jìn)行視頻數(shù)據(jù)幀同步；對相鄰視頻中的特征點進(jìn)行匹配，全局仿射矩陣計算；對奇異特征點去除；實現(xiàn)仿射變換校正，仿射矩陣細(xì)化；進(jìn)行拼接全景圖像；所述修正后的仿射矩陣滿足兩個條件I)使得兩幅圖像彼此覆蓋區(qū)域中的可匹配的特征點的誤差為最??；2)求取的特征點的仿射矩陣間是平滑的。所述在做圖像拼接時首先檢測相鄰圖像的交匯區(qū)域，再根據(jù)交匯區(qū)域圖像直方圖的不同，計算直方圖色度變換矩陣，根據(jù)計算出的色度變換矩陣對圖像做色度歸一化處理，最終拼接成無亮度和色彩差異的全景圖像。所述特征點進(jìn)行匹配時采用特征向量遍歷或者二叉樹分裂匹配算法將所有的特征點配對，找到毗鄰視頻幀中特征點的對應(yīng)關(guān)系。所述實現(xiàn)仿射變換校正，仿射矩陣細(xì)化時首先對特征點仿射變換求精，再估計非特征點的仿射變換。所述拼接全景圖像時根據(jù)計算出的仿射場，對相鄰視圖的圖像進(jìn)行扭轉(zhuǎn)，且在做圖像拼接時，對不同視頻獲取造成的差異進(jìn)行校正。本發(fā)明的有益效果是該系統(tǒng)的特點在于它對多個攝像頭的安置要求低，根據(jù)場景情況，可分別安置在距離較遠(yuǎn)的不同位置。此種多攝像機全景可視系統(tǒng)可根據(jù)用戶需求選擇攝像機的取景方向，以規(guī)避遮擋問題。攝像機的分布式安放提高了全景圖的可視范圍和清晰度。該系統(tǒng)能夠?qū)Σ煌劢箞D像進(jìn)行拼接組合，并對幾何失真進(jìn)行補償。


通過以下對本發(fā)明的實施例結(jié)合其附圖的描述，可以進(jìn)一步理解其發(fā)明的目的、具體結(jié)構(gòu)特征和優(yōu)點。其中，附圖為圖I分布式全景監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用效果示意圖；圖2視頻信號轉(zhuǎn)換模塊組織結(jié)構(gòu)示意圖；圖3圖像拼接模塊結(jié)構(gòu)示意圖。攝像頭I、視頻信號轉(zhuǎn)換模塊2、轉(zhuǎn)換器3、；顯示器4、硬盤存儲器5、圖像拼接模塊
6、數(shù)據(jù)同步單元31、特征點匹配單元32、奇異點排除單元33、仿射優(yōu)化和細(xì)化單元34、圖像拼接單元3具體實施例方式本發(fā)明涉及全景影像素材的制作，尤其涉及多攝像機圖像的同步獲取以及圖像內(nèi)容的拼接。該技術(shù)可以廣泛適用于廣場、大型倉庫、商場、機場、交通管理等安防領(lǐng)域，實現(xiàn)對復(fù)雜環(huán)境下全場景的360度實時觀察和監(jiān)控，是在對現(xiàn)有的全景視頻監(jiān)控系統(tǒng)的基礎(chǔ)上作出的重大改進(jìn)，具有非常重要的實踐意義。本發(fā)明提供一種由多攝像機組成的全景可視系統(tǒng)。該系統(tǒng)的特點在于它對多個攝像頭的安置要求低，根據(jù)場景情況，可分別安置在距離較遠(yuǎn)的不同位置。此種多攝像機全景可視系統(tǒng)可根據(jù)用戶需求選擇攝像機的取景方向，以規(guī)避遮擋問題。攝像機的分布式安放提高了全景圖的可視范圍和清晰度。該系統(tǒng)能夠?qū)Σ煌劢箞D像進(jìn)行拼接組合，并對幾何失真進(jìn)行補償。如圖I所示的分布式全景監(jiān)控系統(tǒng)實務(wù)操作中的應(yīng)用效果示意圖中，包括多個相互獨立的、彼此影像有覆蓋的攝像頭I;顯示和存儲單路視頻信號并根據(jù)拼接需要提取單路特征，最終將特征信息與視頻信號交織和同步的視頻信號轉(zhuǎn)換模塊2 ;實現(xiàn)多路視頻信號同步和圖像拼接的圖像拼接模塊6 ;顯示器4 ;硬盤存儲器5。視頻信號轉(zhuǎn)換模塊2由多個轉(zhuǎn)換器3組成，轉(zhuǎn)換器3包括實現(xiàn)對攝 像頭視頻編碼信號的解碼，并恢復(fù)出像素域圖像的解碼器；對解碼視頻信號逐幀提取特征的特征提取模塊；實現(xiàn)對視頻幀信號與特征信號的數(shù)據(jù)重新組織的數(shù)據(jù)交織模塊。視頻信號轉(zhuǎn)換模塊2的一路連接至所述硬盤存儲器并提供獨立的預(yù)覽顯示，另一路連接至所述圖像拼接模塊。如圖所示本發(fā)明的全景可視監(jiān)控系統(tǒng)主要包括視頻信號獲取模塊、視頻信號轉(zhuǎn)換模塊和圖像拼接模塊所述視頻信號獲取模塊(或稱為圖像拼接模塊)提取各鏡頭中的顯著特征點，首先對這些特征點作三維仿射匹配，再由這些仿射匹配點估算出其它非特征點的仿射變換，通過對所有的像素點進(jìn)行移位操作，最終合成全景圖像。所述視頻信號轉(zhuǎn)換模塊主要實現(xiàn)對單路視頻信號的顯示和存儲，并根據(jù)后續(xù)的圖像拼接模塊的拼接需要提取單路的特征，最終將特征信息與視頻信號交織和同步。所述視頻信號轉(zhuǎn)換模塊，其包含信號轉(zhuǎn)換器單元信號轉(zhuǎn)換器順序?qū)σ曨l進(jìn)行打包，每個數(shù)據(jù)包由視頻幀和與其對應(yīng)的特征拼接而成；解碼器單元實現(xiàn)對攝像頭視頻編碼信號的解碼，恢復(fù)出像素域圖像；特征提取單元對解碼視頻信號逐幀提取特征；數(shù)據(jù)交織單元實現(xiàn)對視頻幀信號與特征信號的數(shù)據(jù)重新組織。在本發(fā)明中，定義了一種以幀為單位的數(shù)據(jù)組織結(jié)構(gòu)。信號轉(zhuǎn)換器順序?qū)σ曨l進(jìn)行打包，每個數(shù)據(jù)包由視頻幀和與其對應(yīng)的特征拼接而成，參閱圖2。所述圖像拼接模塊主要實現(xiàn)對多路視頻信號的同步及其圖像拼接，具體工作模塊及所承擔(dān)的任務(wù)，如圖3所示數(shù)據(jù)同步單元31，實現(xiàn)視頻數(shù)據(jù)幀同步；特征點匹配單元32，實現(xiàn)相鄰視頻中的特征點進(jìn)行匹配，全局仿射矩陣計算；奇異點排除單元33，對奇異特征點去除；仿射優(yōu)化和細(xì)化單元34，實現(xiàn)仿射變換校正，仿射矩陣細(xì)化；圖像拼接單元35，進(jìn)行拼接全景圖像；在本發(fā)明中，設(shè)計像素級仿射變換計算方式及仿射矩陣的細(xì)化和優(yōu)化方式，從而精準(zhǔn)估計相鄰視頻間的匹配關(guān)系；設(shè)計了仿射變換優(yōu)化的評價標(biāo)準(zhǔn)，經(jīng)過仿射變換后的特征描述子對的總誤差為最小方法；設(shè)計了非特征點的仿射關(guān)系的估計準(zhǔn)則，參考特征描述子及幾何距離的差距計算非特征點的仿射關(guān)系的方法。為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖和實施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)ー步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用于解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。分布式多攝像頭監(jiān)控系統(tǒng)利用多攝像頭分布的靈活性來提高視角范圍監(jiān)控視頻質(zhì)量的一種新型設(shè)備。該設(shè)備通過圖像處理算法去除不同鏡頭中視覺信息的冗余，進(jìn)而將多個攝像機拍攝的一組視頻信息轉(zhuǎn)換成為ー副包含該系列所有信息的全景圖像。本發(fā)明具體實施方案如下I.視頻信號轉(zhuǎn)換模塊視頻信號轉(zhuǎn)換模塊有三個功能(I)將視頻的數(shù)字采樣信號通過顯存導(dǎo)出至顯示器；(2)對視頻信號進(jìn)行壓縮，并存儲在硬盤存儲介質(zhì)中；(3)特征提取以及數(shù)據(jù)交織。視頻信號顯示通過DirectX編程實現(xiàn)，該程序直接將緩存數(shù)據(jù)映射至顯示器的顯存中；攝像數(shù)據(jù)壓縮采用H. 264標(biāo)準(zhǔn)壓縮，采用mplayer開源代碼實現(xiàn)H. 264標(biāo)準(zhǔn)壓縮；mplayer可對輸入視頻實時編碼，并通過網(wǎng)ロ，USB ロ輸出，或直接存儲到本地硬盤；采用SIFT特征描述圖像，SIFT特征具有平移、選擇和尺度的不變性，且對光照等變換較為魯棒。除SIFT算子以外，也可采用計算復(fù)雜度較低的Harris算子；以SIFT描述子為例，通過系列運算，在圖像中自動探測出一系列SIFT點及這些點對應(yīng)的長度為128bits的特征向量。以圖像左上角的第一個像素為坐標(biāo)原點，以字典順序?qū)λ械奶卣鼽c進(jìn)行掃描，這些點的坐標(biāo)和特征向量共同組合成最基本的特征描述子2112。對視頻幀中的像素值以字典順序掃描組成荷載2111。荷載2111和2112的級聯(lián)幀級別的數(shù)據(jù)包212即為輸入至圖像拼接模塊的最基本的數(shù)據(jù)處理単元。進(jìn)ー步考慮攝像機在時域的連續(xù)采樣，輸入至圖像拼接模塊的數(shù)據(jù)流21是由一系列幀數(shù)據(jù)包211、212和213等組成。2.圖像拼接模塊數(shù)據(jù)同步単元31包含多個乒乓緩存器，每路輸入視頻使用一路緩存器，數(shù)據(jù)流21以流形式傳輸至乒乓緩存器，當(dāng)一個完整的數(shù)據(jù)幀被導(dǎo)入乒或者乓緩存器后，后繼圖像幀數(shù)據(jù)存入另ー個緩存器。在做圖像全景拼接吋，主控單元檢測乒乓緩存器，讀取完整數(shù)據(jù)幀信息后，將對應(yīng)緩存器置空。通過上述機理，主控單元保證所取得的各路視頻幀信號是完整的。特征點匹配単元32采用特征向量遍歷或者ニ叉樹分裂匹配算法將所有的特征點配對，找到毗鄰視頻幀中特征點的對應(yīng)關(guān)系。當(dāng)然，由于視角、尺度等變化，用于匹配的圖像的特征點并不完全一致，造成視圖中的一些匹配點無法找到相應(yīng)的匹配對。本發(fā)明采用RANSCA算法對特征點進(jìn)行提純，去除奇異點，即那些無法匹配的特征點和匹配向量與全局匹配向量相差較大的特征點。所述RANSAC算法原理I.有ー個模型適應(yīng)于假設(shè)的局內(nèi)點，即所有的未知參數(shù)都能從假設(shè)的局內(nèi)點計算得出。2.用I中得到的模型去測試所有的其它數(shù)據(jù)，如果某個點適用于估計的模型，認(rèn)為它也是局內(nèi)點。3.如果有足夠多的點被歸類為假設(shè)的局內(nèi)點，那么估計的模型就足夠合理。然后，用所有假設(shè)的局內(nèi)點去重新估計模型(譬如使用最小二乗法)，因為它僅僅被初始的假設(shè)局內(nèi)點估計過。4.最后，通過估計局內(nèi)點與模型的錯誤率來評估模型。上述過程被重復(fù)執(zhí)行固定的次數(shù)，每次產(chǎn)生的模型要么因為局內(nèi)點太少而被舍棄，要么因為比現(xiàn)有的模型更好而被選用。仿射優(yōu)化和細(xì)化單元34 :首先對特征點仿射變換求精，再估計非特征點的仿射變換。仿射優(yōu)化過程中，對奇異點去除后的圖像I中的所有特征點求取修正的仿射矩陣ΛAp修正矩陣的仿射AAj與Aj同維，用4參數(shù)坐標(biāo)或6參數(shù)坐標(biāo)描述。修正后的仿射矩陣Bj = A-AAj滿足兩個條件1)使得兩幅圖像彼此覆蓋區(qū)域中的可匹配的特征點的誤差為最??；2)求取的特征點的仿射矩陣間是平滑的。所以，Bi應(yīng)滿足ら=HiinE(Bj),
權(quán)利要求
1.一種分布式全景監(jiān)控系統(tǒng)，其包括 視頻信號獲取模塊，分布式布局的獲取多路視頻信號； 視頻信號轉(zhuǎn)換模塊，對單路視頻信號進(jìn)行顯示和存儲，并提取單路視頻信號的特征，將特征信息與視頻信號交織和同步； 圖像拼接模塊，對多路視頻信號進(jìn)行同步及其圖像拼接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的分布式全景監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述視頻信號轉(zhuǎn)換模塊，其包括 信號轉(zhuǎn)換器單元順序?qū)σ曨l進(jìn)行打包，每個數(shù)據(jù)包由視頻幀和與其對應(yīng)的特征拼接而成； 解碼器單元實現(xiàn)對攝像頭視頻編碼信號的解碼，恢復(fù)出像素域圖像； 特征提取單元對解碼視頻信號逐幀提取特征； 數(shù)據(jù)交織單元實現(xiàn)對視頻幀信號與特征信號的數(shù)據(jù)重新組織； 所述圖像拼接模塊，其包括 數(shù)據(jù)同步單元，實現(xiàn)視頻數(shù)據(jù)幀同步； 特征點匹配單元，實現(xiàn)相鄰視頻中的特征點進(jìn)行匹配，全局仿射矩陣計算； 奇異點排除單元，對奇異特征點去除； 仿射優(yōu)化和細(xì)化單元，實現(xiàn)仿射變換校正，仿射矩陣細(xì)化； 圖像拼接單元，進(jìn)行拼接全景圖像。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的分布式全景監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)同步單元包含多個乒乓緩存器，每路輸入的視頻信號使用一路緩存器，數(shù)據(jù)流傳輸至乒乓緩存器，當(dāng)一個完整的數(shù)據(jù)幀被導(dǎo)入乒或者乓緩存器后，后繼圖像幀數(shù)據(jù)存入另一個緩存器；所述特征點匹配單元采用特征向量遍歷或者二叉樹分裂匹配算法將所有的特征點配對，找到毗鄰視頻幀中特征點的對應(yīng)關(guān)系。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的分布式全景監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述仿射優(yōu)化和細(xì)化單元首先對特征點仿射變換求精，再估計非特征點的仿射變換；所述圖像拼接單元根據(jù)計算出的仿射場，對相鄰視圖的圖像進(jìn)行扭轉(zhuǎn)，且在做圖像拼接時，對不同視頻獲取造成的差異進(jìn)行校正。
5.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的分布式全景監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述分布式全景監(jiān)控系統(tǒng)還包括顯示器和硬盤存儲器，所述視頻信號轉(zhuǎn)換模塊的一路連接至所述硬盤存儲器并通過所述顯示器提供獨立的預(yù)覽顯示，另一路連接至所述圖像拼接模塊。
6.一種分布式全景監(jiān)控方法，其包括如下步驟 獲取多路分布式布局的視頻信號； 對單路視頻信號進(jìn)行顯示和存儲，并提取單路視頻信號的特征，將特征信息與視頻信號交織和同步； 對多路視頻信號進(jìn)行同步及其圖像拼接； 所述對單路視頻信號進(jìn)行顯示和存儲，并提取單路視頻信號的特征，將特征信息與視頻信號交織和同步的步驟具體包括 順序?qū)σ曨l進(jìn)行打包，每個數(shù)據(jù)包由視頻幀和與其對應(yīng)的特征拼接而成； 實現(xiàn)對攝像頭視頻編碼信號的解碼，恢復(fù)出像素域圖像；對解碼視頻信號逐幀提取特征； 實現(xiàn)對視頻幀信號與特征信號的數(shù)據(jù)重新組織。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的分布式全景監(jiān)控方法，其特征在于，所述對多路視頻信號進(jìn)行同步及其圖像拼接的步驟具體包括 進(jìn)行視頻數(shù)據(jù)幀同步； 對相鄰視頻中的特征點進(jìn)行匹配，全局仿射矩陣計算； 對奇異特征點去除； 實現(xiàn)仿射變換校正，仿射矩陣細(xì)化； 進(jìn)行拼接全景圖像。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的分布式全景監(jiān)控方法，其特征在于，所述修正后的仿射矩陣滿足兩個條件 1)使得兩幅圖像彼此覆蓋區(qū)域中的可匹配的特征點的誤差為最小； 2)求取的特征點的仿射矩陣間是平滑的；且， 所述在做圖像拼接時首先檢測相鄰圖像的交匯區(qū)域，再根據(jù)交匯區(qū)域圖像直方圖的不同，計算直方圖色度變換矩陣，根據(jù)計算出的色度變換矩陣對圖像做色度歸一化處理，最終拼接成無亮度和色彩差異的全景圖像。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的分布式全景監(jiān)控方法，其特征在于，所述特征點進(jìn)行匹配時采用特征向量遍歷或者二叉樹分裂匹配算法將所有的特征點配對，找到毗鄰視頻幀中特征點的對應(yīng)關(guān)系；所述實現(xiàn)仿射變換校正，仿射矩陣細(xì)化時首先對特征點仿射變換求精，再估計非特征點的仿射變換。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的分布式全景監(jiān)控方法，其特征在于，所述拼接全景圖像時根據(jù)計算出的仿射場，對相鄰視圖的圖像進(jìn)行扭轉(zhuǎn)，且在做圖像拼接時，對不同視頻獲取造成的差異進(jìn)行校正。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種分布式全景監(jiān)控系統(tǒng)及方法，其包括視頻信號獲取模塊，分布式布局的獲取多路視頻信號；視頻信號轉(zhuǎn)換模塊，對單路視頻信號進(jìn)行顯示和存儲，并提取單路視頻信號的特征，將特征信息與視頻信號交織和同步；圖像拼接模塊，對多路視頻信號進(jìn)行同步及其圖像拼接；該系統(tǒng)多個攝像頭的安置要求低，根據(jù)場景情況，可分別安置在距離較遠(yuǎn)的不同位置，此種多攝像機全景可視系統(tǒng)可根據(jù)用戶需求選擇攝像機的取景方向，以規(guī)避遮擋問題；攝像機的分布式安放提高了全景圖的可視范圍和清晰度。該系統(tǒng)能夠?qū)Σ煌劢箞D像進(jìn)行拼接組合，并對幾何失真進(jìn)行補償。
文檔編號G03B37/04GK102857739SQ20121029699
公開日2013年1月2日 申請日期2012年8月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月20日
發(fā)明者吳東方, 王慈, 葛小榮, 徐景明 申請人:上海光亮光電科技有限公司