一種獲得全景圖像的裝置的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種獲取全景圖像的裝置，該裝置包括：相對(duì)放置的兩組成像單元，其中，兩組成像單元中的每個(gè)成像單元包括一個(gè)魚眼鏡頭和一個(gè)圖像傳感器；圖像傳感器將透過所述魚眼鏡頭的光線轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。該實(shí)施例提供的一種獲取全景圖像的裝置，通過兩個(gè)相對(duì)放置的成像單元采集兩幅魚眼圖像，并將其拼接形成全景圖像，從而降低成本。
【專利說明】
一種獲得全景圖像的裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及圖像處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種獲取全景圖像的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]由于全景視頻能夠?yàn)橛脩籼峁┤轿灰暯?、浸入式視頻觀看體驗(yàn)，逐漸成為虛擬現(xiàn)實(shí)和視頻播放的熱點(diǎn)。而現(xiàn)有的全景視頻圖像的采集設(shè)備通常由多個(gè)鏡頭和相機(jī)組成，成本較高，且不便于用戶使用。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型的目的是提供一種獲取全景圖像的裝置，能夠通過兩個(gè)相對(duì)放置的成像單元采集兩幅魚眼圖像，并將其拼接形成全景圖像，從而降低成本，方便用戶使用。
[0004]本實(shí)用新型提供一種獲取全景圖像的裝置，該裝置包括:相對(duì)放置的兩組成像單元，其中，所述兩組成像單元中的每個(gè)成像單元包括一個(gè)魚眼鏡頭和一個(gè)圖像傳感器;所述圖像傳感器將透過所述魚眼鏡頭的光線轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。
[0005]可選地，所述兩組成像單元的光軸重合。
[0006]可選地，兩個(gè)所述圖像傳感器的成像平面平行且所述成像平面的四邊重合。
[0007]可選地，所述魚眼鏡頭的視場角大于180度。
[0008]可選地，所述魚眼鏡頭的成像圓的直徑小于所述圖像傳感器輸出的圖像的高度。
[0009]可選地，所述裝置還包括:圖像處理傳輸單元，所述圖像處理傳輸單元包括:裁剪拼接單元，圖像處理單元，圖像壓縮單元和輸入輸出單元；
[0010]所述裁剪拼接單元，接收所述兩組成像單元的所述圖像傳感器輸出的第一魚眼圖像和第二魚眼圖像，分別將所述第一魚眼圖像和所述第二魚眼圖像裁剪成預(yù)定尺寸的圖像，并將裁剪后的所述第一魚眼圖像和所述第二魚眼圖像拼接為第三魚眼圖像，且將所述第三魚眼圖像輸出至所述圖像處理單元；
[0011]所述圖像處理單元，接收所述裁剪拼接單元輸出的所述第三魚眼圖像，并將所述第三魚眼圖像展開為全景圖像，且將所述全景圖像輸出至所述圖像壓縮單元；
[0012]所述圖像壓縮單元，接收所述圖像處理單元輸出的所述全景圖像，并壓縮所述全景圖像，且將壓縮后的所述全景圖像輸出至所述輸入輸出單元；
[0013]所述輸入輸出單元，接收所述圖像壓縮單元輸出的壓縮后的所述全景圖像。
[0014]可選地，所述裝置還包括:圖像緩存單元，存儲(chǔ)所述裁剪拼接單元輸出的所述第三魚眼圖像和所述圖像處理單元輸出的所述全景圖像。
[0015]可選地，所述裝置還包括:音頻采集單元，采集音頻信號(hào)，并將所述音頻信號(hào)傳輸至所述圖像壓縮單元;所述圖像壓縮單元，還對(duì)所述音頻信號(hào)進(jìn)行壓縮。
[0016]可選地，輸入輸出單元包括:輸入輸出1模塊，顯示模塊，存儲(chǔ)模塊和無線傳輸模塊，其中，1模塊包括按鍵和LED燈，按鍵用于接收用戶的操作指令，LED燈用于標(biāo)識(shí)所述裝置內(nèi)部的工作狀態(tài);顯示模塊用于顯示裝置的操作界面;存儲(chǔ)模塊用于存儲(chǔ)全景圖像;無線傳輸模塊，用于提供與外部終端的交互通路。
[0017]基于上述技術(shù)方案提供的一種獲取全景圖像的裝置，能夠通過兩個(gè)相對(duì)放置的成像單元采集兩幅魚眼圖像，并將其拼接形成全景圖像，從而降低成本，方便用戶使用。
【附圖說明】
[0018]本實(shí)用新型的附圖是為了方便進(jìn)一步理解本實(shí)用新型實(shí)施例的技術(shù)方案。
[0019]圖1為根據(jù)本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例提供的一種獲取全景圖像的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖2為根據(jù)本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例提供的一種獲取全景圖像的裝置相對(duì)于拍攝環(huán)境的位置；
[0021]圖3為成像單元獲取的第一魚眼圖像和第二魚眼圖像的示意圖；
[0022]圖4為全景圖像的個(gè)不意圖；
[0023]圖5為全景圖像的另一個(gè)示意圖；
[0024]圖6為輸入輸出模塊的結(jié)構(gòu)不意圖。
[0025]附圖標(biāo)記說明:
[0026]I 成像單元
[0027]11第一魚眼鏡頭
[0028]14第二魚眼鏡頭
[0029]12第一圖像傳感器
[0030]13第二圖像傳感器
[0031]2 圖像處理輸出單元
[0032]21裁剪拼接單元
[0033]22圖像處理單元
[0034]23圖像壓縮單元
[0035]24輸入輸出單元
[0036]41第一半球區(qū)域
[0037]42第二半球區(qū)域
[0038]51第一魚眼圖像
[0039]52第二魚眼圖像
[0040]6 全景圖像
[0041 ]61第一半幅全景圖像
[0042]62第二半幅全景圖像
[0043]241 I/O 模塊
[0044]242顯示模塊
[0045]243存儲(chǔ)模塊
[0046]244無線傳輸模塊
【具體實(shí)施方式】
[0047]為使本實(shí)用新型實(shí)施例的技術(shù)方案以及優(yōu)點(diǎn)表達(dá)的更清楚，下面通過附圖和實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述，以下實(shí)施例用于說明本申請(qǐng)，但不用來限制本申請(qǐng)的范圍。
[0048]圖1為根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種獲取全景圖像的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。根據(jù)圖1所示的裝置，該裝置包括:相對(duì)放置的兩組成像單元，其中，兩組成像單元中的每個(gè)成像單元包括一個(gè)魚眼鏡頭和一個(gè)圖像傳感器；圖像傳感器將透過所述魚眼鏡頭的光線轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。
[0049]也就是說，在該實(shí)施例中，兩組成像單元中的一組成像單元包括第一魚眼鏡頭和第一圖像傳感器，另一組成像單元包括第二魚眼鏡頭和第二圖像傳感器。如圖1所示，成像單元I中的第一圖像傳感器12和第二圖像傳感器13背靠背放置，圖像傳感器可以是CCD(電荷耦合器件)圖像傳感器，也可以選擇CMOS(互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體)圖像傳感器。第一魚眼鏡頭11和第二魚眼鏡頭14分別放在兩個(gè)圖像傳感器前面。
[0050]兩組成像單元的光軸重合，同時(shí)在安裝過程中，保證兩個(gè)傳感器的成像平面平行并且四邊重合。為了能夠獲得周圍環(huán)境水平360度和垂直360度的全景視野，選擇的魚眼鏡頭的視場角大于180度，特別地，可以選用185度視場角的魚眼鏡頭，或者可以選用視場角為190度的魚眼鏡頭。
[0051]需要說明的是，如果選用185度鏡頭，則兩組成像單元的成像會(huì)有2.5度的重合視角。如果選用190度鏡頭，則左右兩側(cè)成像單元的成像會(huì)有5度的重合視角。同時(shí)，由于超過180度的魚眼鏡頭的成像為圓形，而一般的圖像傳感器的寬高比為4:3，因此，需要使得圖像傳感器輸出的圖像的高度大于魚眼鏡頭的成像圓的直徑。
[0052]上述實(shí)施例提供的一種獲取全景圖像的裝置，通過兩個(gè)相對(duì)放置的成像單元采集兩幅魚眼圖像，并將其拼接形成全景圖像，從而降低成本，方便用戶使用。
[0053]應(yīng)理解，由于視頻是連續(xù)的圖像序列，所以本實(shí)施例提供的一種獲取全景圖像的裝置也可以獲取全景視頻。
[0054]如圖2所示，成像單元I的第一魚眼鏡頭11能夠?qū)ρb置周圍第一半球區(qū)域41進(jìn)行成像。成像單元I中第二魚眼鏡頭14能夠?qū)ρb置周圍第二半球區(qū)域42進(jìn)行成像。
[0055]如圖3所示，第一圖像傳感器輸出的第一魚眼圖像51的寬高比為4:3，可以完整的包含魚眼鏡頭的成像。第二圖像傳感器輸出的第二魚眼圖像52的寬高比為4:3。魚眼圖像51和52的高度大于成像圓的直徑。同時(shí)由于魚眼成像存在畸變，所以成像圓中的建筑物的輪廓線條變成了曲線。
[0056]可選地，如圖1所示，裝置還可以包括圖像處理傳輸單元2 ο該圖像處理傳輸單元2包括:裁剪拼接單元21、圖像處理單元22、圖像壓縮單元23和輸入輸出單元24。
[0057]裁剪拼接單元21，接收兩組成像單元I的圖像傳感器12和13輸出的第一魚眼圖像51和第二魚眼圖像52，分別將第一魚眼圖像51和第二魚眼圖像52裁剪成預(yù)定尺寸的圖像，并將裁剪后的第一魚眼圖像51和第二魚眼圖像52拼接為第三魚眼圖像，且將第三魚眼圖像輸出至圖像處理單元22;
[0058]圖像處理單元22，接收裁剪拼接單元21輸出的第三魚眼圖像，并將第三魚眼圖像展開為全景圖像6，且將全景圖像6輸出至圖像壓縮單元23;
[0059]圖像壓縮單元23，接收?qǐng)D像處理單元22輸出的全景圖像6，并壓縮全景圖像6，且將壓縮后的全景圖像6輸出至輸入輸出單元24;
[0060]輸入輸出單元24，接收?qǐng)D像壓縮單元23輸出的壓縮后的全景圖像6。
[0061]具體的，在該實(shí)施例中，裁剪拼接單元21可以將兩個(gè)魚眼鏡頭的成像圓的圓心分別平移到第一魚眼圖像和第二魚眼圖像的中心位置。根據(jù)預(yù)定尺寸分別對(duì)第一魚眼圖像和第二魚眼圖像進(jìn)行裁剪，將第一魚眼圖像和第二魚眼圖像裁剪成預(yù)定尺寸的圖像。將裁剪后的第一魚眼圖像和第二魚眼圖像并排放置拼接為第三魚眼圖像，且第三魚眼圖像的寬高比為2:1。
[0062]例如，在該實(shí)施例中，成像單元輸出的第一魚眼圖像和第二魚眼圖像，每幅圖像f(x，y)的寬度為W，高度為H。對(duì)于每幅圖像，裁剪拼接單元21可以分別進(jìn)行如下處理:將成像圓的圓心(Xc，y。)根據(jù)預(yù)先標(biāo)定的參數(shù)平移到魚眼圖像的中心位置(W/2，H/2)，然后將魚眼圖像裁剪為H*H大小的魚眼圖像HW ,Y )，其中，HW，y, ) =f(x7 -Xc+W/^’y, -yc+H/2)。將裁剪為H*H大小的第一魚眼圖像和第二魚眼圖像左右并排放置，拼接為寬高比為2:1的第三魚眼圖像。
[0063]圖像處理單元22可以順序掃描坐標(biāo)查找表，根據(jù)第三魚眼圖像中的第一像素點(diǎn)的橫坐標(biāo)值和縱坐標(biāo)值，獲取坐標(biāo)查找表中與橫坐標(biāo)值和縱坐標(biāo)值匹配的第二橫坐標(biāo)值和第二縱坐標(biāo)值，將第一像素點(diǎn)的像素值作為全景圖像中的第二像素點(diǎn)的像素值，其中，第二像素點(diǎn)的橫坐標(biāo)值與第二橫坐標(biāo)值相同，第二像素點(diǎn)的縱坐標(biāo)值與第二縱坐標(biāo)值相同，從而形成展開全景圖像。
[0064]如圖4所示，將第二魚眼圖像52展開為第二半幅全景圖像62，放置于全景圖像6的中心;將第一魚眼圖像51展開為第一半幅全景圖像61，分為左右兩部分，分別置于全景圖像6的兩側(cè)。
[0065]上述實(shí)施例提供的一種獲取全景圖像的裝置，由于圖像處理單元采用了坐標(biāo)查找表的方式，能夠快速展開魚眼圖像形成全景圖像，達(dá)到實(shí)時(shí)處理的目的。
[0066]需要說明的是，在本實(shí)用新型實(shí)施例中，第一像素點(diǎn)為第三魚眼圖像中的任一像素點(diǎn)，也就是說第三魚眼圖像中的每一個(gè)像素點(diǎn)都需要進(jìn)行上述圖像處理單元的處理。第二像素點(diǎn)為全景圖像中與第一像素點(diǎn)的像素值相同的像素點(diǎn)。另外，坐標(biāo)查找表的大小及其坐標(biāo)參數(shù)值可以由圖像傳感器的參數(shù)、鏡頭的參數(shù)以及最終要輸出的全景圖像的大小來確定。
[0067]上述裝置可以使得拼接后的全景圖像的質(zhì)量更高，可以對(duì)61和62相鄰接處的多列像素點(diǎn)的像素值進(jìn)行加權(quán)平均。例如，如圖5所示，第一半幅全景圖像和第二半幅全景圖像的圖像高度為H，寬度為H+24，且第一半幅全景圖像和第二半幅全景圖像的兩側(cè)各有12列重合區(qū)域。
[0068]第一半幅全景圖像的左側(cè)第I列到第24列與第二半幅魚眼圖重合，每一列的權(quán)重系數(shù)為:i/25，其中，i = l，2，…，24。第二半幅全景圖像的第H-12列到第H+12列的權(quán)重系數(shù)為:l-(i/25)，其中，i = l，2，…，24。第一半幅全景圖像和第二半幅全景圖像中I到24列中的像素點(diǎn)分別乘以各自的加權(quán)系數(shù)后相加，得到全景圖像。
[0069]上述實(shí)施例提供的一種獲取全景圖像的裝置，通過同時(shí)控制兩個(gè)成像單元的成像，消除了成像單元之間的同步問題，同時(shí)，通過圖像處理單元對(duì)兩幅圖像鄰接處像素點(diǎn)的加權(quán)平均，消除了拼接時(shí)拼縫明顯的問題，使得形成全景圖像的質(zhì)量更高。
[0070]可選地，如圖1所示，裝置還可以包括:圖像緩存單元3。該圖像緩存單元3可以存儲(chǔ)裁剪拼接單元21輸出的第三魚眼圖像和圖像處理單元22輸出的全景圖像。
[0071]在該實(shí)施例中，該圖像緩存單元3可以將全景圖像壓縮為JPG格式，同時(shí)也包含視頻壓縮模式，能夠?qū)⑦B續(xù)的圖像序列壓縮為通用的視頻編碼格式。
[0072]另外，裝置還可以包括音頻采集單元(圖中未示出)。該音頻采集單元可以采集音頻信號(hào)，并將音頻信號(hào)傳輸至圖像壓縮單元23;圖像壓縮單元23，還對(duì)音頻信號(hào)進(jìn)行壓縮。在該實(shí)施例中，音頻采集單元可以為麥克風(fēng)，也可以為其他的音頻采集單元。
[0073]可選地，如圖6所示，輸入輸出單元24可以包括:輸入輸出1模塊241，顯示模塊242，存儲(chǔ)模塊243和無線傳輸模塊244，其中，1模塊241包括按鍵和LED燈，按鍵用于接收用戶的操作指令，LED燈用于標(biāo)識(shí)所述裝置內(nèi)部的工作狀態(tài)；顯示模塊242用于顯示裝置的操作界面;存儲(chǔ)模塊243用于存儲(chǔ)全景圖像;無線傳輸模塊244，用于提供與外部終端的交互通路。
[0074]在該實(shí)施例中，存儲(chǔ)模塊243可以包含SD卡，能夠?qū)⒂脩襞臄z的全景視頻或者圖片保存在SD卡中。無線傳輸模塊244可以接收用戶通過手機(jī)對(duì)全景相機(jī)的控制，同時(shí)，也能夠向手機(jī)端發(fā)送視頻流的瀏覽。無線傳輸模塊244可以采用無線方式，也可以采用藍(lán)牙或者紅外方式連接。
[0075]最后所應(yīng)說明的是，以上實(shí)施例僅用以說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】而已，并不用于限定本實(shí)用新型的保護(hù)范圍，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種獲取全景圖像的裝置，其特征在于，所述裝置包括: 相對(duì)放置的兩組成像單元，其中， 所述兩組成像單元中的每個(gè)成像單元包括一個(gè)魚眼鏡頭和一個(gè)圖像傳感器； 所述圖像傳感器將透過所述魚眼鏡頭的光線轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種獲取全景圖像的裝置，其特征在于，所述兩組成像單元的光軸重合。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種獲取全景圖像的裝置，其特征在于，兩個(gè)所述圖像傳感器的成像平面平行且所述成像平面的四邊重合。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種獲取全景圖像的裝置，其特征在于，所述魚眼鏡頭的視場角大于180度。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種獲取全景圖像的裝置，其特征在于，所述魚眼鏡頭的成像圓的直徑小于所述圖像傳感器輸出的圖像的高度。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種獲取全景圖像的裝置，其特征在于，所述裝置還包括: 圖像處理傳輸單元，所述圖像處理傳輸單元包括:裁剪拼接單元，圖像處理單元，圖像壓縮單兀和輸入輸出單兀； 所述裁剪拼接單元，接收所述兩組成像單元的所述圖像傳感器輸出的第一魚眼圖像和第二魚眼圖像，分別將所述第一魚眼圖像和所述第二魚眼圖像裁剪成預(yù)定尺寸的圖像，并將裁剪后的所述第一魚眼圖像和所述第二魚眼圖像拼接為第三魚眼圖像，且將所述第三魚眼圖像輸出至所述圖像處理單元； 所述圖像處理單元，接收所述裁剪拼接單元輸出的所述第三魚眼圖像，并將所述第三魚眼圖像展開為全景圖像，且將所述全景圖像輸出至所述圖像壓縮單元； 所述圖像壓縮單元，接收所述圖像處理單元輸出的所述全景圖像，并壓縮所述全景圖像，且將壓縮后的所述全景圖像輸出至所述輸入輸出單元； 所述輸入輸出單元，接收所述圖像壓縮單元輸出的壓縮后的所述全景圖像。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種獲取全景圖像的裝置，其特征在于，所述裝置還包括: 圖像緩存單元，存儲(chǔ)所述裁剪拼接單元輸出的所述第三魚眼圖像和所述圖像處理單元輸出的所述全景圖像。8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的一種獲取全景圖像的裝置，其特征在于，所述裝置還包括: 音頻采集單元，采集音頻信號(hào)，并將所述音頻信號(hào)傳輸至所述圖像壓縮單元； 所述圖像壓縮單元，還對(duì)所述音頻信號(hào)進(jìn)行壓縮。9.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的一種獲取全景圖像的裝置，所述輸入輸出單元包括:輸入輸出1模塊，顯示模塊，存儲(chǔ)模塊和無線傳輸模塊，其中， 所述1模塊包括按鍵和LED燈，所述按鍵用于接收用戶的操作指令，所述LED燈用于標(biāo)識(shí)所述裝置內(nèi)部的工作狀態(tài)； 所述顯示模塊用于顯示所述裝置的操作界面； 所述存儲(chǔ)模塊用于存儲(chǔ)所述全景圖像； 所述無線傳輸模塊，用于提供與外部終端的交互通路。
【文檔編號(hào)】H04N5/247GK205545526SQ201620056994
【公開日】2016年8月31日
【申請(qǐng)日】2016年1月20日
【發(fā)明人】路鵬
【申請(qǐng)人】北京瘋景科技有限公司