广域图像获取方法和装置的制造方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明实施例涉及信息技术，尤其涉及一种广域图像获取方法和装置。
【背景技术】
[0002]广角图像或广角视频提供了一种新型的时空信息组织形式，为人们提供超过传统普通视角的图像或视频，带来新的观看体验，具有广阔的应用前景和研究价值。
[0003]现有技术中，采用多个高清单镜头相机分别获得一个大广角视区的各个局部的高清图像，再对所采集到的各个局部的高清图像进行拼接处理；对于广角视频，采用多个摄像机分别获得每个图像帧中一个大广角视区的各个局部的高清画面，再对每个图像帧中各个局部的高清画面进行拼接处理。然而，这种方法在拼接后得到的图像相对于实际图像可能具有偏差，得到的图像精度不高。
【发明内容】
[0004]本发明实施例提供一种广域图像获取方法和装置，克服现有技术获取图像精度不高的问题。
[0005]本发明实施例的第一方面提供一种广域图像获取方法，包括:
[0006]采集预设广域视区内的全局图像，采集所述预设广域视区内的至少两幅局部图像，所述全局图像至少覆盖所述预设广域视区内的局部图像的视图范围的重叠部分，所述至少两幅局部图像所覆盖的视图范围之和大于或等于所述全局图像所覆盖的视图范围，所述视图范围是指图像视野覆盖的最大区域；
[0007]基于所述局部图像与所述全局图像中的相同拍摄物确定所述局部图像的边缘在所述全局图像中的位置，并根据所述局部图像的边缘在所述全局图像中的位置对所述至少两幅局部图像进行拼接处理，得到所述广域视区的合成广域图像。
[0008]结合第一方面，在第一方面的第一种可能的实现方式中，所述局部图像的分辨率高于所述全局图像的分辨率；所述基于所述局部图像与所述全局图像中的相同拍摄物确定所述局部图像的边缘在所述全局图像中的位置之前，还包括:
[0009]调整所述全局图像的像素个数，以使调整后的所述全局图像中的与所述局部图像相同的拍摄物具有相同的像素个数。
[0010]结合第一方面第一种可能的实现方式，在第一方面的第二种可能的实现方式中，所述调整所述全局图像的像素个数，具体包括:
[0011]分别对至少两幅局部图像与所述全局图像进行特征点匹配；
[0012]对匹配出的特征点进行拟合，并对拟合后的特征点进行插值计算，得到调整后的全局图像。
[0013]结合第一方面的第二种可能的实现方式，在第一方面的第三种可能的实现方式中，所述对匹配出的特征点进行拟合，并对拟合后的特征点进行插值计算，得到调整后的全局图像，具体包括:
[0014]根据所述匹配出的特征点在局部图像和全局图像中的位置的变换关系，拟合得到调整变换矩阵；
[0015]根据所述调整变换矩阵，确定所述全局图像中的所有第一像素点在调整后的全局图像中的位置；
[0016]在调整后的全局图像中除所述第一像素点之外的位置填充第二像素点，得到调整后的图像。
[0017]结合第一方面，第一方面的第一种至第三种任一种可能的实现方式，在第一方面的第四种可能的实现方式中，所述基于所述局部图像与所述全局图像中的相同拍摄物确定所述局部图像的边缘在所述全局图像中的位置之前，还包括:
[0018]将所述至少两幅局部图像分别与所述全局图像中的相同拍摄物进行对齐处理，以消除所述至少两幅局部图像之间的视觉差异。
[0019]结合第一方面第四种可能的实现方式，在第一方面的第五种可能的实现方式中，所述将所述至少两幅局部图像分别与所述全局图像中的相同拍摄物进行对齐处理，具体包括:
[0020]确定所述局部图像与所述全局图像中相匹配的特征点，所述匹配的特征点为像素点的颜色属性相同的特征点，并根据匹配出的特征点，对所述局部图像与所述全局图像中的相同拍摄物进行初始估计；
[0021]采用马尔科夫随机场算法，根据所述至少两幅局部图像中匹配出的特征点与该特征点的相邻像素点的距离，所述局部图像与所述全局图像中所有相匹配的特征点的偏移量之和，对所述初始估计的相同拍摄物进行修正，所述偏移量为第一距离与第二距离之和，所述第一距离为所述局部图像与所述全局图像中相匹配的特征点之间的偏移距离，所述第二距离为所述局部图像与所述全局图像中的相匹配的特征点的相邻像素点之间的偏移距离；
[0022]根据修正后的所述局部图像与所述全局图像中的相同拍摄物对所述局部图像进行形变处理，以使所述至少两幅局部图像分别与所述全局图像中的相同拍摄物相互对齐。
[0023]结合第一方面的第五种可能的实现方式，在第一方面的第六种可能的实现方式中，所述确定所述局部图像与所述全局图像中相匹配的特征点，所述匹配的特征点为像素点的颜色属性相同的特征点，并根据匹配出的特征点，对所述局部图像与所述全局图像中的相同拍摄物进行初始估计，具体包括:
[0024]对于所述局部图像中与所述全局图像中相匹配的每个第一特征点，执行以下操作:将该第一特征点投影在所述局部图像上的坐标作为第一估计点，获取所述第一估计点在所述全局图像上的极线；在所述第一估计点的极线上搜索所述全局图像中与所述第一特征点相匹配的第二特征点；
[0025]将所述第一特征点的集合与所述第二特征点的集合作为所述局部图像与所述全局图像中的相同拍摄物。
[0026]结合第一方面，第一方面的第一种至第六种任一种可能的实现方式，在第一方面的第七种可能的实现方式中，所述基于所述局部图像与所述全局图像中的相同拍摄物确定所述局部图像的边缘在所述全局图像中的位置之前，还包括:
[0027]采集所述局部图像对应的第一标定图像和所述全局图像对应的第二标定图像，其中，所述第一标定图像的视区内包含位于同一平面的标定板，所述第二标定图像的视区内包含所述第一标定图像视区内的标定板；
[0028]放大所述第二标定图像，并根据所述全局图像的畸变系数对第二标定图像进行畸变校正处理，得到所述全局图像的第一校正图像；
[0029]根据所述第一标定图像和所述第一校正图像计算所述局部图像的畸变系数；
[0030]根据所述局部图像的畸变系数，对所述局部图像进行畸变校正处理。
[0031]结合第一方面，第一方面的第一种至第七种任一种可能的实现方式，在第一方面的第八种可能的实现方式中，所述基于所述局部图像与所述全局图像中的相同拍摄物确定所述局部图像的边缘在所述全局图像中的位置，并根据所述局部图像的边缘在所述全局图像中的位置对所述至少两幅局部图像进行拼接处理，得到所述广域视区的合成广域图像，具体包括:
[0032]根据所述局部图像与所述全局图像中各像素点的颜色属性，确定所述局部图像与所述全局图像中的相同拍摄物；
[0033]根据所述局部图像与所述全局图像中的相同拍摄物确定所述局部图像的边缘在所述全局图像中的位置；
[0034]根据所述局部图像的边缘在所述全局图像中的位置确定所述至少两幅局部图像的重叠区域，所述重叠区域为所述至少两幅图像中拍摄物重合的区域，并根据所述至少两幅局部图像的重叠区域确定所述至少两幅局部图像之间的拼缝，以使所述至少两幅局部图像的重叠区域图像均匀过渡；
[0035]根据所确定的拼缝对所述至少两幅局部图像进行拼接处理。
[0036]结合第一方面第八种可能的实现方式，在第一方面的第九种可能的实现方式中，所述确定所述至少两幅局部图像之间的拼缝之前，还包括:
[0037]根据所述全局图像中的拍摄物，对所述局部图像中的黑洞区域进行像素点填充，其中，所述黑洞区域为在所述全局图像中存在，但由于物体相互遮挡而在所述局部图像中未能显示的拍摄物。
[0038]结合第一方面，第一方面的第一种至第九种任一种可能的实现方式，在第一方面的第十种可能的实现方式中，所述采集的相邻的所述局部图像的视图范围局部重叠。
[0039]结合第一方面，第一方面的第一种至第十种任一种可能的实现方式，在第一方面的第十一种可能的实现方式中，所述全局图像为动态图像，所述局部图像为动态图像；
[0040]所述采集预设广域视区内的全局图像，采集所述预设广域视区内的至少两幅局部图像，所述全局图像至少覆盖所述预设广域视区内的局部图像的视图范围的重叠部分，所述至少两幅局部图像所覆盖的视图范围之和大于或等于所述全局图像所覆盖的视图范围，具体包括:
[0041]采集每一帧内所述预设广域视区内的全局图像以及每一帧内所述预设广域视区内的至少两幅局部图像；对于所述每一帧，该帧内的全局图像至少覆盖该帧内的局部图像的视图范围的重叠部分，该帧内的所述至少两幅局部图像所覆盖的视图范围之和大于或等于该帧内的所述全局图像所覆盖的视图范围；
[0042]所述基于所述局部图像与所述全局图像中的相同拍摄物确定所述局部图的边缘在所述全局图像中的位置，并根据所述局部图像的边缘在所述全局图像中的位置对所述至少两幅局部图像进行拼接处理，得到所述广域视区的合成广域图像，具体包括:
[0043]对于所述每一帧，基于该帧内的每幅所述局部图像与该帧内的所述全局图像中的相同拍摄物确定该帧内的每幅局部图像的边缘在该帧内的全局图像中的位置，并根据该帧内的每幅局部图像中的边缘在该帧内的全局图像中的位置对该帧内的所述至少两幅局部图像进行拼接处理，得到该帧内的所述广域视区的合成广域图像。
[0044]本发明实施例的第二方面提供一种广域图像获取装置，包括:
[0045]采集模块，用于采集预设广域视区内的全局图像，并采集所述预设广域视区内的至少两幅局部图像，所述全局图像至少覆盖所述预设广域视区内的局部图像的视图范围的重叠部分，所述至少两幅局部图像所覆盖的视图范围之和大于或等于所述全局图像所覆盖的视图范围，所述视图范围是指图像视野覆盖的最大区域；
[0046]处理模块，用于基于所述局部图像与所述全局图像中的相同拍摄物确定所述局部图像的边缘在所述全局图像中的位置，并根据所述局部图像的边缘在所述全局图像中的位置对所述至少两幅局部图像进行拼接处理，得到预设清晰度的合成广域图像。
[0047]结合第二方面，在第二方面的第一种可能的实现方式中，
[0048]所述局部图像的分辨率高于所述全局图像的分辨率，所述装置还包括全局图像调整模块，所述全局图像调整模块用于，在所述处理模块在基于所述局部图像与所述全局图像中的相同拍摄物确定所述局部图像的边缘在所述全局图像中的位置之前，
[0049]调整所述全局图像的像素个数，以使调整后的所述全局图像中的与所述局部图像相同的拍摄物具有相同的像素个数。
[0050]结合第二方面第一种可能的实现方式，在第二方面的第二种可能的实现方式中，所述全局图像调整模块包括:
[0051]特征点匹配单元，用于分别对至少两幅局部图像与所述全局图像进行特征点匹配，所述匹配的特征点为像素点的颜色属性相同的特征点；
[0052]拟合单元，用于对匹配出的特征点进行拟合；
[0053]插值计算单元，用于对所述拟合后的特征点进行插值计算，得到调整后的全局图像，调整后的所述全局图像中的与所述局部图像相同的拍摄物具有相同的像素个数。
[0054]结合第二方面的第二种可能的实现方式，在第二方面的第三种可能的实现方式中，所述拟合单元，具体用于:根据所述匹配出的特征点在局部图像和全局图像中的位置的变换关系，拟合得到调整变换矩阵；根据所述调整变换矩阵，确定所述全局图像中的所有第一像素点在调整后的全局图像中的位置；
[0055]对应地，所述插值计算单元，具体用于在调整后的全局图像中除所述第一像素点之外的位置填充第二像素点，得到调整后的图像。
[0056]结合第二方面，第二方面的第一种至第三种任一种可能的实现方式，在第二方面的第四种可能的实现方式中，所述装置还包括视差调整模块，用于，在所述处理模块基于所述局部图像与所述全局图像中的相同拍摄物确定所述局部图像的边缘在所述全局图像中的位置之前，
[0057]将所述至少两幅局部图像分别与所述全局图像中的相同拍摄物进行对齐处理，以消除所述至少两幅局部图像之间的视觉差异。
[0058]结合第二方面第四种可能的实现方式，在第二方面的第五种可能的实现方式中，所述视差调整模块包括:
[0059]拍摄物初始估计单元，用于确定所述局部图像与所述全局图像中相匹配的特征点，所述匹配的特征点为像素点的颜色属性相同的特征点，并根据匹配出的特征点，对所述局部图像与所述全局图像中的相同拍摄物进行初始估计；
[0060]修正单元，用于采用马尔科夫随机场算法，根据所述至少两幅局部图像中匹配出的特征点与该特征点的相邻像素点的距离，所述局部图像与所述全局图像中所有相匹配的特征点的偏移量之和，对所述初始估计的相同拍摄物进行修正，所述偏移量为第一距离与第二距离之和，所述第一距离为所述局部图像与所述全局图像中相匹配的特征点之间的偏移距离，所述第二距离为所述局部图像与所述全局图像中的相匹配的特征点的相邻像素点之间的偏移距离；
[0061]拍摄物对齐处理单元，用于根据修正后的所述局部图像与所述全局图