以全景攝像機(jī)對街景數(shù)據(jù)庫進(jìn)行更新的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種以全景攝像機(jī)對街景數(shù)據(jù)庫進(jìn)行更新的方法，包括如下步驟：（1）選擇全景攝像機(jī)作為街景數(shù)據(jù)源，測量所選擇全景攝像機(jī)的地理位置及拍攝角度，并在電子地圖上進(jìn)行定位；（2）選擇所述全景攝像機(jī)拍攝的任一時(shí)段的街景視頻，并截取其中的關(guān)鍵幀；（3）將所截取的關(guān)鍵幀的俯視魚眼圖像展開，拼接成適合人眼的正視全景視圖；（4）將所述全景視圖按照拍攝的地理位置及拍攝角度，投影到電子地圖的相應(yīng)位置的全景坐標(biāo)系上，形成全景地圖。本發(fā)明通過全景攝像機(jī)作為數(shù)據(jù)源，具有實(shí)時(shí)性及準(zhǔn)確性，且更新成本及維護(hù)成本低廉。
【專利說明】以全景攝像機(jī)對街景數(shù)據(jù)庫進(jìn)行更新的方法
【【技術(shù)領(lǐng)域】】
[0001]本發(fā)明屬于電子地圖【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種以全景攝像機(jī)對街景數(shù)據(jù)庫進(jìn)行更新的方法。
【【背景技術(shù)】】
[0002]街景已成為電子地圖的通用技術(shù)，但街景數(shù)據(jù)庫需要服務(wù)商大規(guī)模全方位進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，數(shù)據(jù)更新周期漫長，數(shù)據(jù)缺乏實(shí)時(shí)性，更新成本高。尤其是以大型采景車或衛(wèi)星進(jìn)行街景采集時(shí)，由于拍攝角度或天氣等原因，并不一定能夠提供最優(yōu)的、或者最貼近使用者實(shí)際觀察的角度。
[0003]另一方面，由于全景攝像機(jī)已遍布城市的各個角落，可以周期性采集路口的360度街景，具有更新數(shù)據(jù)塊、地理位置準(zhǔn)確等優(yōu)勢，具備了構(gòu)成街景數(shù)據(jù)庫的最佳數(shù)據(jù)來源的技術(shù)基礎(chǔ)。
【
【發(fā)明內(nèi)容】
】
[0004]有鑒于此，本發(fā)明提供一種以全景攝像機(jī)對街景數(shù)據(jù)庫進(jìn)行更新的方法，可以利用城市中已有的全景攝像機(jī)資源，且維護(hù)與更新比較方便、成本低。
[0005]本發(fā)明的以全景攝像機(jī)對街景數(shù)據(jù)庫進(jìn)行更新的方法，包括如下步驟:(1)選擇全景攝像機(jī)作為街景數(shù)據(jù)源，測量所選擇全景攝像機(jī)的地理位置及拍攝角度，并在電子地圖上進(jìn)行定位；(2)選擇所述全景攝像機(jī)拍攝的任一時(shí)段的街景視頻，并截取其中的關(guān)鍵幀；(3)將所截取的關(guān)鍵幀的俯視魚眼圖像展開，拼接成適合人眼的正視全景視圖；(4)將所述全景視圖按照拍攝的地理位置及拍攝角度，投影到電子地圖的相應(yīng)位置上，形成全景地圖。
[0006]優(yōu)選地，所述全景攝像機(jī)包括由公安、商鋪、景點(diǎn)、住宅小區(qū)已有的全景監(jiān)控?cái)z像機(jī)及街景服務(wù)商自行安裝的全景監(jiān)控?cái)z像機(jī)中的一種或多種。
[0007]優(yōu)選地，步驟(3)的展開及拼接的還包括:(3.1)將所述俯視魚眼圖展開為多個平面；(3.2)根據(jù)拍攝角度對所述多個平面進(jìn)行糾正，形成多個正視圖；(3.3)將糾正后的多個正視圖進(jìn)行拼接，形成正視全景視圖。
[0008]本發(fā)明的以全景攝像機(jī)對街景數(shù)據(jù)庫進(jìn)行更新的方法，包括如下步驟:(1)在電子地圖上選擇街景數(shù)據(jù)取景的地理位置，并在該處安裝全景攝像機(jī)作為街景數(shù)據(jù)源，記錄所述地理位置及拍攝角度；(2)選擇所述全景攝像機(jī)拍攝的任一時(shí)段的街景視頻，并截取其中的關(guān)鍵幀；(3)將所截取的關(guān)鍵幀的俯視魚眼圖像展開，拼接成適合人眼的正視全景視圖；(4)將所述全景視圖按照所述地理位置及拍攝角度，投影到相應(yīng)位置的電子地圖的相應(yīng)位置上，形成全景地圖。
[0009]優(yōu)選地，步驟(3)的展開及拼接的還包括:(3.1)將所述俯視魚眼圖展開為多個平面；(3.2)根據(jù) 拍攝角度對所述多個平面進(jìn)行糾正，形成多個正視圖；(3.3)將糾正后的多個正視圖進(jìn)行拼接，形成正視全景視圖。[0010]本發(fā)明通過全景攝像機(jī)對街景數(shù)據(jù)庫中進(jìn)行更新與優(yōu)化，具有實(shí)時(shí)性與準(zhǔn)確性，且實(shí)現(xiàn)的方式簡單，維護(hù)及更新成本低廉。
【【專利附圖】

【附圖說明】】
[0011]圖1是本發(fā)明中以全景攝像機(jī)對街景數(shù)據(jù)庫進(jìn)行更新的方法的流程圖。
[0012]圖2是本發(fā)明中全景圖片轉(zhuǎn)化成平面視圖的流程示例圖。
[0013]圖3A與圖3B是本發(fā)明中俯視圖與正視圖的對比示例圖。
[0014]圖4是本發(fā)明中以全景攝像機(jī)對街景數(shù)據(jù)庫進(jìn)行更新的又一方法的流程圖。
【【具體實(shí)施方式】】
[0015]下面結(jié)合實(shí)施例和附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的描述，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不限于此。
[0016]在本發(fā)明中，提供兩種實(shí)施例，實(shí)施例1中，是利用已有的全景攝像機(jī)，通過安裝軟件進(jìn)行視頻資源的采集與共享，并將該全景攝像機(jī)的地理位置及拍攝角度等向街景運(yùn)營商進(jìn)行反饋；實(shí)施例2中，是在更新較為頻繁或無法共用已有全景攝像機(jī)的情況下，由街景運(yùn)營商在街景數(shù)據(jù)庫中進(jìn)行分析，選擇較佳的地理位置，并在該位置安裝全景攝像機(jī)。具體實(shí)施步驟如下:
[0017]實(shí)施例1 [0018]請參閱圖1，所示為本發(fā)明中以全景攝像機(jī)對街景數(shù)據(jù)庫進(jìn)行更新的方法，主要包括如下步驟:
[0019]在步驟SllO中，選擇全景攝像機(jī)作為街景數(shù)據(jù)源，測量所選擇全景攝像機(jī)的地理位置及拍攝角度，并在電子地圖上進(jìn)行定位。
[0020]其中，全景攝像機(jī)即包括由公安、商鋪、景點(diǎn)、住宅小區(qū)等已有的全景監(jiān)控?cái)z像機(jī)，也包括街景服務(wù)商自行安裝的全景監(jiān)控?cái)z像機(jī)。其中，利用已有的全景攝像機(jī)，既可以占據(jù)較好的地理位置，又可以適當(dāng)節(jié)省維護(hù)的費(fèi)用。
[0021]在本實(shí)施方式中，地理位置，即(經(jīng)度、緯度)，用以與電子地圖中的經(jīng)緯度對應(yīng)。
[0022]測量拍攝角度，主要是考慮到用于城市監(jiān)控的全景攝像機(jī)大多采取從上到下的角度采集圖像，而街景地圖上的圖像顯示則是以人眼的角度采集圖像，需要記錄下全景攝像機(jī)的拍攝角度，用作后續(xù)的視覺圖像矯正。
[0023]在步驟S120中，選擇任一時(shí)段街景視頻，截取其中關(guān)鍵幀作為街景圖片；
[0024]任一時(shí)段的選擇，可以是隨機(jī)的，也可以是當(dāng)前街景最具代表性的時(shí)段，如晚10:00的夜色下燈光如織，晚6:00下班時(shí)段的車水馬龍等。
[0025]在步驟S130中，將所截取的關(guān)鍵幀的俯視魚眼圖像展開，拼接成適合人眼的正視全景視圖。
[0026]全景攝像機(jī)的原理是依據(jù)仿生學(xué)(魚眼結(jié)構(gòu))，采用物理光學(xué)的球面鏡透射加反射原理，將水平360度，垂直180度的信息成像，再采用軟件進(jìn)行轉(zhuǎn)換，以人眼習(xí)慣的方式展現(xiàn)出來。
[0027]在步驟S140中，將所述全景圖像按照拍攝的地理位置及拍攝角度，投影到相應(yīng)位置的電子地圖上，形成該區(qū)域的全景地圖。[0028]請參閱圖2，所示為步驟S130中，俯視魚眼圖像展開，拼接成適合人眼的全景視圖的具體流程圖。
[0029]在步驟S131中，將所述俯視魚眼圖展開為多個平面。
[0030]該部分的轉(zhuǎn)換工作可以使用現(xiàn)有的軟件完成，以普通魚眼鏡頭為例，其組成的360度攝像機(jī)軟件處理的基本流程包括:
[0031](I)截取一張360度全景圖片，并將其進(jìn)行分塊，如2塊或4塊等；
[0032](2)截取分塊后的圖像；
[0033](3)轉(zhuǎn)換坐標(biāo)，得到多個適合人眼觀看的平面全景圖。
[0034]各全景攝像機(jī)的處理原理類似，此處詳情不再贅述。
[0035]在步驟S132中，根據(jù)拍攝角度對所述多個平面進(jìn)行糾正，形成多個正視圖。
[0036]城市監(jiān)控?cái)z像機(jī)一般采取從上到下具有一定俯角的姿態(tài)安裝攝像機(jī)，因此拍攝圖像的視角不符合街景地圖中的視角。
[0037]為了修正因?yàn)閿z像機(jī)安裝位置產(chǎn)生的視覺錯位，需要對根據(jù)拍攝角度對圖像進(jìn)行糾正，使其符合人的觀察角度。本實(shí)施方式中采用平面圖像單應(yīng)性變換來矯正生成的圖像，即，使用單應(yīng)性矩陣對平面展開后的圖像進(jìn)行單應(yīng)變換，矯正因相機(jī)姿態(tài)產(chǎn)生的視角錯位。具體方法如下所述:
[0038](I)在相機(jī)固定的姿態(tài)下，獲得俯視圖像到正面圖像轉(zhuǎn)換的單應(yīng)性矩陣；
[0039]以圖3A與圖3B為例，所示`為本發(fā)明中俯視圖與正視圖的對比示例圖，用于求解單應(yīng)性矩陣。根據(jù)相機(jī)俯角狀態(tài)下采集的圖像，人工的選擇景物中規(guī)則圖像的4個點(diǎn)，如圖3A中的4個點(diǎn)；然后再選擇正面視角下的4個點(diǎn)，如圖3B所示；根據(jù)機(jī)器視覺原理，由4對點(diǎn)的對應(yīng)就可以得到圖像變換的單應(yīng)性矩陣H。
[0040]f (u’，V’ )為視角矯正后的圖像，f (U，V)為視角矯正前的圖像，則矯正前后的圖像坐標(biāo)有如下關(guān)系:
【權(quán)利要求】
1.一種以全景攝像機(jī)對街景數(shù)據(jù)庫進(jìn)行更新的方法，其特征在于，包括如下步驟: (1)選擇全景攝像機(jī)作為街景數(shù)據(jù)源，測量所選擇全景攝像機(jī)的地理位置及拍攝角度，并在電子地圖上進(jìn)行定位； (2)選擇所述全景攝像機(jī)拍攝的任一時(shí)段的街景視頻，并截取其中的關(guān)鍵幀； (3)將所截取的關(guān)鍵幀的俯視魚眼圖像展開，拼接成適合人眼的正視全景視圖； (4)將所述全景視圖按照拍攝的地理位置及拍攝角度，投影到電子地圖的相應(yīng)位置上，形成全景地圖。
2.如權(quán)利要求1所述的以全景攝像機(jī)對街景數(shù)據(jù)庫進(jìn)行更新的方法，其特征在于，所述全景攝像機(jī)包括由公安、商鋪、景點(diǎn)、住宅小區(qū)已有的全景監(jiān)控?cái)z像機(jī)及街景服務(wù)商自行安裝的全景監(jiān)控?cái)z像機(jī)中的一種或多種。
3.如權(quán)利要求1所述的以全景攝像機(jī)對街景數(shù)據(jù)庫進(jìn)行更新的方法，其特征在于，步驟(3)的展開及拼接的還包括: (3.1)將所述俯視魚眼圖展開為多個平面； (3.2)根據(jù)拍攝角度對所述多個平面進(jìn)行糾正，形成多個正視圖； (3.3 )將糾正后的多個正視圖進(jìn)行拼接，形成正視全景視圖。
4.一種以全景攝像機(jī)對街景數(shù)據(jù)庫進(jìn)行更新的方法，其特征在于，包括如下步驟: (1)在電子地圖上選擇街景數(shù)據(jù)取景的地理位置，并在該處安裝全景攝像機(jī)作為街景數(shù)據(jù)源，記錄所述地理位置及拍攝角度； (2)選擇所述全景攝像機(jī)拍攝的任一時(shí)段的街景視頻，并截取其中的關(guān)鍵幀； (3)將所截取的關(guān)鍵幀的俯視魚眼圖像展開，拼接成適合人眼的正視全景視圖； (4)將所述全景視圖按照所述地理位置及拍攝角度，投影到相應(yīng)位置的電子地圖的相應(yīng)位置上，形成全景地圖。
5.如權(quán)利要求4所述的以全景攝像機(jī)對街景數(shù)據(jù)庫進(jìn)行更新的方法，其特征在于，步驟(3)的展開及拼接的還包括: (3.1)將所述俯視魚眼圖展開為多個平面； (3.2)根據(jù)拍攝角度對所述多個平面進(jìn)行糾正，形成多個正視圖； (3.3 )將糾正后的多個正視圖進(jìn)行拼接，形成正視全景視圖。
【文檔編號】G06F17/30GK103761274SQ201410009664
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2014年1月9日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月9日
【發(fā)明者】修文群 申請人:深圳先進(jìn)技術(shù)研究院