全景视频浏览播放方法技术

本发明专利技术公开了一种全景视频浏览播放方法。包括获得720°全景图像，构建虚拟立体球形场景，通过设定720°全景图像到球形场景的映射关系，从而通过图像映射及图像插值得到全景立体球形图像，将全景立体球形图像经过透视投影变换得到屏幕显示的图像。本发明专利技术实现模拟机械云台全景监控；实现全景视频监控的全景视频立体交互观看效果；适应传统安防中多视角多画面的模式，并且实现任意指定方位的监控；通过本发明专利技术可以使得全景相机在安防监控领域有更强的适用性；通过与单一图像传感器全景图像采集系统的结合，本发明专利技术处理更能展现均匀、连贯、一体式的立体全景场景画面，并且模拟观测视角更能接近人眼。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种全景视频浏览播放器，尤其是针对具有水平360°视角、垂直360°视角全景的720°全景视频的浏览播放，特别涉及一种720°全景视频的分屏浏览播放器。
技术介绍
目前，在安防行业中为了实现对监控点周围的720°全景画面进行全面直接监控，广泛地采用了多路摄像机采集不同方位角的图像画面，进而通过观看多路摄像机采集的多路画面同时显示完成全景监控，但是除了多路摄像机安装造成监控成本的上升之外，多路摄像机安装位置固定，对于相邻相机之间的共同监控的画面区域往往不能有效(不完整或不清晰)地显示；另外，可以采用安装球机的方式，通过控制云台移动摄像头来针对感兴趣的方位区域进行有效监控，但无法记录未对准方位上视频信息，不能实现真正意义的实时全景监控。针对这些问题一种解决方法是引入全景相机到安防视频监控中，产生的720°全景画面一般为长宽比为2：1(360°×180°)的画面，实时记录720°全视角画面实现全景监控的目的，但是对于长宽比为2：1的全景画面把720°画面信息集中到二维平面画面中，必然造成了画面中图像的扭曲而且对浏览观看而言，很难在画面中对方位有清晰的概念。
技术实现思路
本专利技术根据现有技术的不足公开了一种全景视频浏览播放方法。本发明为了克服720°全景图像浏览时有扭曲及浏览方位不明确的弊端，并且更好的实现全景监控，提出了一种特殊的全景浏览模式，通过三维投影及图像畸变矫正技术实现全景图像立体浏览及实时分视窗浏览。本专利技术解决技术问题所采用的技术方案是：全景视频浏览播放方法包括：获得720°全景图像；构建虚拟立体球形场景，通过设定720°全景图像到球形场景的映射关系，从而通过图像映射及图像插值得到全景立体球形图像；将全景立体球形图像经过透视投影变换得到屏幕显示的图像。所述720°全景图像还通过内置陀螺仪进行姿态调整。所述构建虚拟立体球形场景是：将720°全景图像中点P1(x1,y1,z1)通过以下计算式(1)映射到全景立体球形图像球体坐标系中P'1(lon,lat)实现：lon=(xwidth-0.5)*360lat=(yheight-0.5)*180]]>式(1)。所述将全景立体球形图像经过透视投影变换得到屏幕显示的图像是通过投影矩阵进行的；投影矩阵的定义为：把视锥体投影为设定立方体，对于从任一视锥体点P(x,y,z)投影到观察体中一点P'(x',y',z')通过以下计算式(2)得到：P'＝MP式(2)；其中，M通过以下计算式(3)得到：M=2NR-L0R+LR-L002NT-BT+BT-B000ab00-10,a=F+NF-N,b=-2FNF-N]]>式(3)；F、N为远近视截面的距离；L、R为投影面左右边界坐标；T、B为投影面上下边界坐标。上述获得720°全景图像是通过单一图像传感器的全景图像采集系统得到。所述单一图像传感器的全景图像采集系统是一种单传感器的全景图像采集系统，该图像采集系统只需要一片传感器芯片就可使实现对全景图像的采集，有效地克服了不同传感器成像差异的缺陷；由于没有成像差异的缺陷，在本专利技术构建虚拟立体球形场景获得全景立体球形图像，进一步经过透视投影变换得到屏幕显示的图像时，本专利技术更能展现均匀、连贯、一体式的立体全景场景画面，在观看时不会出现监控视角缺失及画面断裂现象，并且模拟观测视角更能接近人眼，观察者在观测场景中有直观方位的体验。本专利技术所采用的单一图像传感器全景图像采集系统已于中国专利2015106005041公开。所述将全景立体球形图像经过透视投影变换得到屏幕显示的图像包括一窗口浏览方式和多窗口浏览方式。一窗口浏览方式是经过透视投影变换得到屏幕显示的图像为单一视窗口，该单一视窗口通过人工交互来对图像进行指定位置的图像显示，在启动自动浏览模式时，单一视窗口显示的图像以水平方向转动，依次显示四周画面。多窗口浏览方式包括四窗口浏览方式，在该模式下，屏幕显示为四个均分的视窗部分，四个视窗均匀在水平方向截取画面，每个单独画面，均可以对其所对准的视角进行调整。多窗口浏览方式还包括六窗口浏览方式，在该模式下，屏幕显示为六个均分的视窗部分，六个视窗均匀在水平方向和上下方向截取画面，每个单独画面，均可以对其所对准的视角进行调整。本专利技术通过构建虚拟立体球形场景，设定720°全景图像到球形的映射关系，从而通过图像映射及图像插值得到立体全景图像。针对得到的立体全景图像，本专利技术方案还设计了三种浏览模式。本专利技术的有益效果是，本专利技术实现模拟机械云台全景监控；实现全景视频监控的全景视频立体交互观看效果；适应传统安防中多视角多画面的模式，并且实现任意指定方位的监控；通过本专利技术可以使得全景相机在安防监控领域有更强的适用性；通过与单一图像传感器全景图像采集系统的结合，本专利技术处理更能展现均匀、连贯、一体式的立体全景场景画面，并且模拟观测视角更能接近人眼。附图说明图1是构建虚拟立体球形场景示意图；图2是全景立体球形图像经过透视投影变换得到屏幕图像示意图；图3是视锥体三视图及其中参数说明；图4是视锥体观测示意图；图5是本专利技术全景视频浏览播放的三种方法；图6是本专利技术方法流程图。具体实施方式下面结合具体实施方式对本专利技术进一步说明，具体实施方式是对本发明原理的进一步说明，不以任何方式限制本专利技术，与本专利技术相同或类似技术均没有超出本专利技术保护的范围。结合附图。全景视频浏览播放方法包括：获得720°全景图像；构建虚拟立体球形场景，通过设定720°全景图像到球形场景的映射关系，从而通过图像映射及图像插值得到全景立体球形图像；将全景立体球形图像经过透视投影变换得到屏幕显示的图像。上述720°全景图像还通过内置陀螺仪进行姿态调整。构建虚拟立体球形场景是：将720°全景图像中点P1(x1,y1,z1)通过以下计算式(1)映射到全景立体球形图像球体坐标系中P'1(lon,lat)实现：lon=(xwidth-0.5)*360lat=(yheight-0.5)*180]]>式(1)。将全景立体球形图像经过透视投影变换得到屏幕显示的图像是通过投影矩阵进行的；投影矩阵的定义为：把视锥体投影为设定立方体，对于从任一视锥体点P(x,y,z)投影到观察体中一点P'(x',y',z')通过以下计算式(2)得到：P'＝MP式(2)；其中，M通过以下计算式(3)得到本文档来自技高网...

【技术保护点】
全景视频浏览播放方法，其特征在于：获得720°全景图像；构建虚拟立体球形场景，通过设定720°全景图像到球形场景的映射关系，从而通过图像映射及图像插值得到全景立体球形图像；将全景立体球形图像经过透视投影变换得到屏幕显示的图像。

【技术特征摘要】
1.全景视频浏览播放方法，其特征在于：
获得720°全景图像；
构建虚拟立体球形场景，通过设定720°全景图像到球形场景的映射关
系，从而通过图像映射及图像插值得到全景立体球形图像；
将全景立体球形图像经过透视投影变换得到屏幕显示的图像。
2.根据权利要求1所述的全景视频浏览播放方法，其特征在于：所述720
°全景图像还通过内置陀螺仪进行姿态调整。
3.根据权利要求1所述的全景视频浏览播放方法，其特征在于，所述构建
虚拟立体球形场景是：将720°全景图像中点P1(x1,y1,z1)通过以下计算式(1)
映射到全景立体球形图像球体坐标系中P1'(lon,lat)实现：
log=(xwidth-0.5)*360lat=(yheight-0.5)*180]]>式(1)。
4.根据权利要求1所述的全景视频浏览播放方法，其特征在于，所述将全
景立体球形图像经过透视投影变换得到屏幕显示的图像是通过投影矩阵进
行的；投影矩阵的定义为：把视锥体投影为设定立方体，对于从任一视锥
体点P(x,y,z)投影到观察体中一点P'(x',y',z')通过以下计算式(2)得到：
P'＝MP式(2)；
其中，M通过以下计算式(3)得到：
M=2NR-L0R+LR-L002NT-BT+BT-B000ab00-10,a=F+NF-N,b=-2FNF-N]]>式(3)...

【专利技术属性】
技术研发人员：张恩泽，赖文杰，胡志发，成茵，余黎，
申请(专利权)人：成都易瞳科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51