一种基于极坐标的360°全景图像展开方法技术

本发明专利技术公开了一种基于极坐标的360°全景图像展开方法，涉及全景显示技术领域，将内圆半径r

Polar coordinate based 360 degree panorama image expansion method

The invention discloses a method for unfolding 360 DEG panoramic images based on polar coordinates, relating to the field of panoramic display technology, and having an inner radius of R

【技术实现步骤摘要】
一种基于极坐标的360°全景图像展开方法
本专利技术涉及全景显示
，尤其是一种基于极坐标的360°全景图像展开方法。
技术介绍
现有的360°全景图像展开方法是每次将圆形鱼眼图像旋转45°，再对90°的扇形子图像进行展开，而且需要利用展开后的子图中将近一半的重叠区域进行拼接。在每个子图展开过程中，为了使相邻子图之间存在一定的重叠区域，需要多计算子图中一半(大致为R/2)的重叠区域。虽然旋转展开方法只需要旋转8次，但是对子图的拼接同样需要耗费较大的计算量，而且寻找相似区域的方法鲁棒性不够，如果能够找到更合适的展开角度，就不需要图像拼接过程，只需要将展开子图逐个排列就可以构成全景图像了。但是在算法的实现过程中依然需要对原始图像进行多次旋转，再将每次旋转之后的扇形子图进行展开，最后将所有子图连接成完整的全景图像，图像旋转的过程中仍然需要消耗计算机资源。
技术实现思路
本专利技术提出的一种基于极坐标的360°全景图像展开方法，不需要对原始图像进行旋转，直接采用极坐标变换就可以得到展开后的全景图像。本专利技术的技术方案是这样实现的：一种基于极坐标的360°全景图像展开方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤1：在下式中，将内圆半径r1和外圆半径r2得到展开后的全景图像的宽度w和高度h；步骤2：计算圆形鱼眼图像中极坐标的极角θ和极半径ρ的步进Δθ和Δρ，这里的极角步进Δθ通过整个圆周的弧度2π除以展开后全景图像的宽度w来获得；步骤3：为了避免坐标映射之后产生空白像素，这里采用反向坐标映射，图像展开后的坐标(i，j)对应圆形鱼眼图像中的极坐标为(ρ，θ)；步骤4：利用步骤3求得原始鱼眼图像上的极坐标(ρ，θ)，将其转化成圆形鱼眼图像中的像素坐标(x,y)，一般(x,y)不会为整数，所以需要利用图像插值技术，如双线性插值或者双三次插值求得坐标(x,y)对应的灰度值，把它赋给校正后的图像坐标(i,j)，就能得到展开后的全景图像，其中(x0,y0)为圆形鱼眼图像的中心坐标。本专利技术通过提供的一种基于极坐标的360°全景图像展开方法，其有益效果在于：展开过程中不需要对圆形鱼眼图像进行旋转，重复计算的区域为0，也不需要对展开图像进行拼接操作，相比90°展开算法，计算过程更加简洁，重复计算量更少。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为两级树结构的方向滤波器分解结构。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。极坐标展开模型如图1所示，图(a)为展开之前的鱼眼图像，图(b)为展开之后的全景图像。坐标映射的原理：首先求出图(b)中的点P'(i,j)在图(a)中的极坐标P(ρ,θ)，然后将该极坐标转换为图像像素坐标Q(x,y)，利用双线性插值得到Q点的灰度值，再将该灰度值赋值给P'点，就能得到展开后的全景图像。一种基于极坐标的360°全景图像展开方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤1：在下式中，将内圆半径r1和外圆半径r2得到展开后的全景图像的宽度w和高度h；步骤2：计算圆形鱼眼图像中极坐标的极角θ和极半径ρ的步进Δθ和Δρ，这里的极角步进Δθ通过整个圆周的弧度2π除以展开后全景图像的宽度w来获得；步骤3：为了避免坐标映射之后产生空白像素，这里采用反向坐标映射，图像展开后的坐标(i，j)对应圆形鱼眼图像中的极坐标为(ρ，θ)；步骤4：利用步骤3求得原始鱼眼图像上的极坐标(ρ，θ)，将其转化成圆形鱼眼图像中的像素坐标(x,y)，一般(x,y)不会为整数，所以需要利用图像插值技术，如双线性插值或者双三次插值求得坐标(x,y)对应的灰度值，把它赋给校正后的图像坐标(i,j)，就能得到展开后的全景图像，其中(x0,y0)为圆形鱼眼图像的中心坐标。经过以上计算过程，直接利用极坐标映射和图像插值技术就可以方便地得到全景展开图像，不需要对原始图像进行旋转等操作，减少了计算过程。而且，基于极坐标展开的方式可以通过设置1r和2r来控制展开的环形区域或者增加参数来控制起止展开角度，增加算法的灵活性和可扩展性。本方法与及90°展示算法的展开效果对比如表1所示。表1展开效果对比表展开算法图像旋转次数重复计算范围寻找相似区域主要算法运算90°展开算法845°×8(R×R)×12乘/除极坐标展开发000三角函数从表1可以看出，本申请采用极坐标展开算法，展开过程中不需要对圆形鱼眼图像进行旋转，重复计算的区域为0，也不需要对展开图像进行拼接操作，相比90°展开算法，计算过程更加简洁，重复计算量更少。极坐标展开算法主要的算数运算涉及到三角函数的计算，这在常见的PC上都不会有问题，但是在一些不支持浮点运算的处理器上会带来一定的影响。当然，这个问题可以通过查表法或者CORDIC算法来解决。以上所述仅为本专利技术的较佳实施例而已，并不用以限制本专利技术，凡在本专利技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于极坐标的360°全景图像展开方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤1：在下式中，将内圆半径r

【技术特征摘要】
1.一种基于极坐标的360°全景图像展开方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤1：在下式中，将内圆半径r1和外圆半径r2得到展开后的全景图像的宽度w和高度h；步骤2：计算圆形鱼眼图像中极坐标的极角θ和极半径ρ的步进Δθ和Δρ，这里的极角步进Δθ通过整个圆周的弧度2π除以展开后全景图像的宽度w来获得；步骤3：为了避免坐标映射之后产生空白像素，这里采用反向坐标映射，图像展开后的坐标(i，j)对应圆形鱼眼图像中的极坐...

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：微美光速资本投资管理北京有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11