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一种基于云端的模拟物理云台全景视频展示系统

阅读：731发布：2020-05-08

专利汇可以提供一种基于云端的模拟物理云台全景视频展示系统专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明涉及一种基于云端的模拟物理云台全景视频展示系统，图像获取单元通过图像采集设备实时采集观看地点实时图像并通过网络传输到图像处理单元；图像处理单元从图像获取单元得到输入源图像后，再经过对拼接部位重叠部分进行图像融合处理后，最终将拼接后图像映射到球面模型中进行全景图像投射；图像处理单元将处理后的全景图像传输到本地储存主控单元，并通过源数据网关上传到云端数据库；显示视窗终端通过网络向云端数据库发送实时调取数据请求后获得对应请求地点的全景图像，本发明能够提供一种多地点图像数据实时更新、建设成本低、图像全景呈现效果好、查看流畅高效且能满足多类型终端实时调取的模拟物理云台全景视频展示系统。，下面是一种基于云端的模拟物理云台全景视频展示系统专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种基于云端的模拟物理云台全景视频展示系统，其特征在于：包括图像获取单元(1)、图像处理单元(2)、本地存储主控单元(3)、源数据网关(4)、云端数据库(5)和显示视窗终端(6)，所述图像获取单元(1)通过图像采集设备实时采集观看地点实时图像并通过网络传输到图像处理单元(2)；所述图像处理单元(2)从所述图像获取单元(1)得到输入源图像(201)后，进行特征点检测(202)后利用单应矩阵的特征算法进行图像拼接(203)，再经过对拼接部位重叠部分进行图像融合(204)处理后，最终将拼接后图像映射到球面模型中进行全景图像投射(205)；所述图像处理单元(2)将处理后的全景图像传输到本地储存主控单元(3)，并通过源数据网关(4)上传到所述云端数据库(5)；所述显示视窗终端(6)通过网络向所述云端数据库(5)发送实时调取数据请求后获得对应请求地点的全景图像。
2.根据权利要求1所述的一种基于云端的模拟物理云台全景视频展示系统，其特征在于：所述显示视窗终端(6)包含有全景调取模块(7)、全景查看模块(8)、全景旋转模块(9)和全景缩放模块(10)。
3.根据权利要求1所述的一种基于云端的模拟物理云台全景视频展示系统，其特征在于：所述显示视窗终端(6)包括但限于手机客户终端(601)、电脑PC客户终端(602)、平板电脑客户终端(603)的显示查看类终端。
4.根据权利要求1所述的一种基于云端的模拟物理云台全景视频展示系统，其特征在于：所述图像获取单元(1)包括多个图像采集端，所述多个图像采集端采用由八颗摄像头组成的高清全景摄像机，七颗均匀分布于摄像机侧面，剩余一颗位于摄像机正下方，且上述摄像头选用不低于六千四百万有效像素的型号。
5.根据权利要求1所述的一种基于云端的模拟物理云台全景视频展示系统，其特征在于：图像处理单元(2)包括先根据原图像中相互重叠的部分关联图片间匹配关系，从图像上选取特征信息，判断出两幅图像对应位置的相同特征信息；再根据通过匹配获得的图片相互关系，将相邻图片依次拼接到一起。
6.根据权利要求1所述的一种基于云端的模拟物理云台全景视频展示系统，其特征在于：所述图像拼接(203)按照图像匹配的不同方式，采用拼接处理也分两大类：根据模板匹配的方式，可得到图片间的平移或者缩放参数，继而根据参数进行图像拼接操作；利用这些匹配的点来计算"单应矩阵"(英文名Homography Estimat i on)，也就是把其中一张通过关联特征点和另一张匹配的方法，通过单应矩阵可以将原图像中任意像素点坐标转换为新坐标点，转换后的图像即为适合拼接的结果图像。
7.根据权利要求5所述的一种基于云端的模拟物理云台全景视频展示系统，其特征在于：所述选取特征信息包括但不限于图像特征轮廓信息和图像特征曲线信息。
8.根据权利要求1所述的一种基于云端的模拟物理云台全景视频展示系统，其特征在于：所述图像融合(205)采用平均叠加法、线性法、加权法和多段融合法的其中一种或多种相结合进行融合去除重叠部分，获得更加清晰完整图像。
9.根据权利要求1所述的一种基于云端的模拟物理云台全景视频展示系统，其特征在于：所述全景图像投射(205)是将合成后的全景图通过求取图像映射到球面的图面坐标参数后，再将图像映射到球面模型上，然后得到的平面反展开图就是球面全景图。
10.根据权利要求3所述的一种基于云端的模拟物理云台全景视频展示系统，其特征在于：所述手机客户终端(601)或所述平板电脑客户终端(603)通过两点触屏接触后改变两点之间的距离对所显示的图像的进行缩放，所述电脑PC客户终端(602)通过对所述鼠标滚轮的滑动操作进行对所显示的全景图像缩放。

说明书全文

一种基于云端的模拟物理云台全景视频展示系统

技术领域

[0001] 本发明涉及视频图像处理技术领域，尤其涉及一种基于云端的模拟物理云台全景视频展示系统。

背景技术

[0002] 随着数字化技术不断发展，数字化管理由于其便捷高效，正在越来越受到政府及各类企业管理中首选，对于特定的场景中需要采集一定范围内的全景视频或图像实现实时监测以及调取使用，目前市场上实现全景视频监控的方式，一般有如下三种：(1)旋转成像的方式：采用机械云台加一体化摄像机的方式来实现，通过摄像机的转动，来实现单镜头的全景监控。按转动速度，监控系统可分为匀速球和高速球，匀速球的转动速度在几度到十几度每秒，高速球的转动速度在一百度到几百度每秒；(2)多摄像机成像的方式：通过精确安装多个摄像机，以及后期的图像拼接处理，实现全景监控的效果；(3)采用鱼眼镜头类摄像机成像的方式：具有视角大，视觉冲击力强的特点。不过上述均存在较多缺陷与不足，其中的方式一与方式二在安装和维护成本相对较高，控制复杂麻烦，方式三产生的监控图像具有较大的畸变，不符合正常观看角度，影响对场景的真实判断，因此也不适用于高要求场景下的直接监控应用。

发明内容

[0003] 本发明目的是为了克服现有技术的不足而提供一种多地点图像数据实时更新、建设成本低、图像全景呈现效果好、查看流畅高效且能满足多类型终端实时调取的基于云端的模拟物理云台全景视频展示系统。

[0004] 为达到上述目的，本发明采用了如下技术方案。

[0005] 一种基于云端的模拟物理云台全景视频展示系统，包括图像获取单元、图像处理单元、本地存储主控单元、源数据网关、云端数据库和显示视窗终端，所述图像获取单元通过图像采集设备实时采集观看地点实时图像并通过网络传输到图像处理单元；所述图像处理单元从所述图像获取单元得到输入源图像后，进行特征点检测后利用单应矩阵的特征算法进行图像拼接，再经过对拼接部位重叠部分进行图像融合处理后，最终将拼接后图像映射到球面模型中进行全景图像投射；所述图像处理单元将处理后的全景图像传输到本地储存主控单元，并通过源数据网关上传到所述云端数据库；所述显示视窗终端通过网络向所述云端数据库发送实时调取数据请求后获得对应请求地点的全景图像。

[0006] 作为本发明的进一步改进，所述显示视窗终端包含有全景调取模块、全景查看模块、全景旋转模块和全景缩放模块。

[0007] 作为本发明的进一步改进，所述显示视窗终端包括但限于手机客户终端、电脑PC客户终端、平板电脑客户终端的显示查看类终端。

[0008] 作为本发明的进一步改进，所述图像获取单元包括多个图像采集端，包括但不限于A地点图像采集端和B地点图像采集端，所述多个图像采集端采用高清由八颗摄像头组成的全景摄像机，七颗均匀分布于摄像机侧面，剩余一颗位于摄像机正下方，且上述摄像头选用不低于六千四百万有效像素的型号。

[0009] 作为本发明的进一步改进，所述图像处理单元包括先根据原图像中相互重叠的部分关联图片间匹配关系，从图像上选取特征信息，判断出两幅图像对应位置的相同特征信息；再根据通过匹配获得的图片相互关系，将相邻图片依次拼接到一起；按照图像匹配的不同方式，采用拼接处理也分两大类：根据模板匹配的方式，可得到图片间的平移或者缩放参数，继而根据参数进行图像拼接操作；利用这些匹配的点来计算"单应矩阵"(英文名Homography Estimation)，也就是把其中一张通过关联特征点和另一张匹配的方法，通过单应矩阵可以将原图像中任意像素点坐标转换为新坐标点，转换后的图像即为适合拼接的结果图像。

[0010] 作为本发明的进一步改进，所述选取特征信息包括但不限于图像特征轮廓信息和图像特征曲线信息。

[0011] 作为本发明的进一步改进，所述图像融合采用平均叠加法、线性法、加权法和多段融合法的其中一种或多种相结合进行融合去除重叠部分，获得更加清晰完整图像。

[0012] 作为本发明的进一步改进，所述全景图像投射是将合成后的全景图通过求取图像映射到球面的图面坐标参数后，再将图像映射到球面模型上，然后得到的平面反展开图就是球面全景图。

[0013] 作为本发明的进一步改进，所述手机客户终端或所述平板电脑客户终端通过两点触屏接触后改变两点之间的距离对所显示的图像的进行缩放，所述电脑PC客户终端通过对所述鼠标滚轮的滑动操作进行对所显示的全景图像缩放。

[0014] 由于上述技术方案的运用，本发明的技术方案带来的有益技术效果：本技术方案可实现模拟实际电动云台的相同功能，达到在没有物理云台的情况下即能实现显示视场区域的快速方向调整、图像缩放，具有大大节约了硬件成本，且调节控制调取更加高效便捷的有益技术效果；本技术方案的虚拟云台核心部分是通过后台模块处理及控制实现的，后续设置的变化可以直接通过处理控制模块直接实现，无须调整原有硬件设备，可更加高效方便进行设备调控，且通过模拟实现物理云台的所有功能，且同时不改变或降低成像质量和操作体验，从而替代传统理云台进行相机视角调整；本技术方案可通过在所述显示视窗中逐步还原图像的原始尺寸，也可以实现所显示的图像的在线缩放；本技术方案的图像数据采集获得后，经过后期拼接及流媒体推送，全景视频观看时可以达到万人万面，互不干扰的有益技术效果；本技术方案还可结合利用手机陀螺仪功能，使全景图像随着显示屏幕转动而变化，实现动态OSD的操作效果；本技术方案的图像处理单元可对图像采集控制端发展采集不同帧率的指令，可实现根据实际网速或传输要求的定制化图像采集调整，调节方便且扩大了适用范围的有益技术效果。附图说明

[0015] 附图1为本发明的整体结构示意图。

[0016] 图中：图像获取单元1、图像处理单元2、本地存储主控单元3、源数据网关4、云端数据库5、显示视窗终端6、输入源图像201、特征点检测202、图像拼接203、图像融合204、全景图像投射205、手机客户终端601、电脑PC客户终端602、平板电脑客户终端603。

具体实施方式

[0017] 下面结合反应路线及具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

[0018] 如图1所示，一种基于云端的模拟物理云台全景视频展示系统，包括图像获取单元1、图像处理单元2、本地存储主控单元3、源数据网关4、云端数据库5和显示视窗终端6，所述图像获取单元1通过图像采集设备实时采集观看地点实时图像并通过网络传输到图像处理单元2；所述图像处理单元2从所述图像获取单元1得到输入源图像201后，进行特征点检测
202后利用单应矩阵的特征算法进行图像拼接203，再经过对拼接部位重叠部分进行图像融合204处理后，最终将拼接后图像映射到球面模型中进行全景图像投射205；所述图像处理单元2将处理后的全景图像传输到本地储存主控单元3，并通过源数据网关4上传到所述云端数据库5；所述显示视窗终端6通过网络向所述云端数据库5发送实时调取数据请求后获得对应请求地点的全景图像。

[0019] 所述显示视窗终端6包含有全景调取模块7、全景查看模块8、全景旋转模块9和全景缩放模块10。所述显示视窗终端6包括但限于手机客户终端601、电脑PC客户终端602、平板电脑客户终端603的显示查看类终端。

[0020] 所述图像获取单元1包括多个图像采集端，包括但不限于A地点图像采集端101和B地点图像采集端102，所述多个图像采集端采用高清由八颗摄像头组成的全景摄像机，七颗均匀分布于摄像机侧面，剩余一颗位于摄像机正下方，且上述摄像头选用不低于六千四百万有效像素的型号。

[0021] 所述图像处理单元2包括先根据原图像中相互重叠的部分关联图片间匹配关系，从图像上选取特征信息，判断出两幅图像对应位置的相同特征信息；再根据通过匹配获得的图片相互关系，将相邻图片依次拼接到一起；按照图像匹配的不同方式，采用拼接处理也分两大类：根据模板匹配的方式，可得到图片间的平移或者缩放参数，继而根据参数进行图像拼接操作；利用这些匹配的点来计算"单应矩阵"(英文名Homography Estimation)，也就是把其中一张通过关联特征点和另一张匹配的方法，通过单应矩阵可以将原图像中任意像素点坐标转换为新坐标点，转换后的图像即为适合拼接的结果图像。

[0022] 所述选取特征信息包括但不限于图像特征轮廓信息和图像特征曲线信息。所述图像融合205采用平均叠加法、线性法、加权法和多段融合法的其中一种或多种相结合进行融合去除重叠部分，获得更加清晰完整图像。所述全景图像投射205是将合成后的全景图通过求取图像映射到球面的图面坐标参数后，再将图像映射到球面模型上，然后得到的平面反展开图就是球面全景图。所述手机客户终端601或所述平板电脑客户终端603通过两点触屏接触后改变两点之间的距离对所显示的图像的进行缩放，所述电脑PC客户终端602通过对所述鼠标滚轮的滑动操作进行对所显示的全景图像缩放。

[0023] 以上仅是本发明的具体应用范例，对本发明的保护范围不构成任何限制。凡采用等同变换或者等效替换而形成的技术方案，均落在本发明权利保护范围之内。

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