一種視頻全景生成方法及并行計(jì)算系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于視頻圖像處理領(lǐng)域，尤其涉及一種視頻全景生成方法及并行計(jì)算系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)的全景生成方法，一般采用1臺(tái)處理機(jī)對(duì)多路視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，然后對(duì)每路視頻做投影變換、視頻圖像融合，最后生成一個(gè)大視野范圍的全景視頻并顯示。在整個(gè)過程中，由于采集、處理、顯示這幾個(gè)步驟都非常耗計(jì)算機(jī)資源，當(dāng)生成全景所需的視頻路數(shù)增多時(shí)，特別是視頻源為高分辨率時(shí)，難以實(shí)現(xiàn)多路視頻的全景生成的實(shí)時(shí)性，
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供一種視頻全景生成方法及并行計(jì)算系統(tǒng)，旨在解決現(xiàn)有技術(shù)在生成全景時(shí)所述視頻路數(shù)增多時(shí)，難以實(shí)現(xiàn)多路視頻的全景生成的實(shí)時(shí)性的問題。
[0004]本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種視頻全景生成方法，步驟包括:
[0005]步驟A，進(jìn)行獨(dú)立的視頻數(shù)據(jù)采集；
[0006]步驟B，對(duì)每一路獨(dú)立的視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行投影變換，獲取相對(duì)應(yīng)的變換視頻數(shù)據(jù)；
[0007]步驟C，對(duì)所述變換視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行圖像融合，獲取融合視頻數(shù)據(jù)；
[0008]步驟D，對(duì)所述融合視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)重組，獲取重組視頻數(shù)據(jù)；
[0009]步驟E，對(duì)所述重組視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行全景顯示。
[0010]進(jìn)一步地，步驟A具體包括:調(diào)用全景視野范圍內(nèi)的所有網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)，每一臺(tái)網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)進(jìn)行獨(dú)立的視頻數(shù)據(jù)采集。
[0011 ]進(jìn)一步地，步驟B具體包括:將全景視野范圍內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)進(jìn)行標(biāo)定，通過匹配好的4對(duì)匹配點(diǎn)計(jì)算投影變換矩陣，每一路標(biāo)定好的網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)獲取相應(yīng)的投影變換矩陣；
[0012]根據(jù)所述投影變換矩陣對(duì)每一路標(biāo)定好的網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)采集的視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行投影變換，獲取相對(duì)應(yīng)的變換視頻數(shù)據(jù)。
[0013]進(jìn)一步地，步驟C具體包括:對(duì)所述變換視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行加權(quán)融合處理，獲取融合視頻數(shù)據(jù)。
[0014]進(jìn)一步地，步驟D具體包括:按照需顯示的電視墻的分塊顯示屏的數(shù)量對(duì)每路融合圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行分塊再重組，獲取重組視頻數(shù)據(jù);每一分塊顯示屏對(duì)應(yīng)一路所述重組視頻數(shù)據(jù)。
[0015]本發(fā)明還提供了一種視頻全景并行計(jì)算系統(tǒng)，包括:
[0016]若干視頻采集單元，用于進(jìn)行獨(dú)立的視頻數(shù)據(jù)采集；
[0017]若干投影融合單元，用于對(duì)所述視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行投影變換和圖像融合，獲取融合視頻數(shù)據(jù)；
[0018]若干數(shù)據(jù)重組單元，用于對(duì)所述融合視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)重組，獲取重組視頻數(shù)據(jù)；
[0019]顯示單元，包括若干顯示屏，所述顯示屏組成顯示墻，用于接收所述重組視頻數(shù)據(jù)并進(jìn)行顯示。
[0020]進(jìn)一步地，所述視頻采集單元與所述投影融合單元--對(duì)應(yīng)；
[0021]每一視頻采集單元進(jìn)行獨(dú)立的視頻數(shù)據(jù)采集后發(fā)送給對(duì)應(yīng)的投影融合單元，投影融合單元接收對(duì)應(yīng)的視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行包括區(qū)域投影變換、融合加權(quán)和數(shù)據(jù)分塊的處理，獲取融合視頻數(shù)據(jù)。
[0022]進(jìn)一步地，所述數(shù)據(jù)重組單元與所述顯示屏一一對(duì)應(yīng)；
[0023]每一數(shù)據(jù)重組單元，接收對(duì)應(yīng)顯示屏視野范圍內(nèi)的融合視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行疊加組合，并傳遞至對(duì)應(yīng)的顯示屏直接顯示。
[0024]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，有益效果在于:本發(fā)明將傳統(tǒng)的視頻全景生成過程，用分布式并行計(jì)算的方式去實(shí)現(xiàn)，如視頻采集、投影變換、視頻融合、顯示等，能適用于當(dāng)生成全景的視頻源增加或減少的情況，解決多路視頻源不能實(shí)時(shí)生成全景的問題。
【附圖說明】
[0025]圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種視頻全景生成方法的流程圖。
[0026]圖2、圖3是本發(fā)明實(shí)施例提供的單路視頻的投影變換示意圖
[0027]圖4是本發(fā)明實(shí)施例提供的一路獨(dú)立視頻數(shù)據(jù)的分塊示意圖。
[0028]圖5是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種視頻全景示意圖。
[0029]圖6是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種視頻全景并行計(jì)算系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0030]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0031 ]如圖1所示，為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種視頻全景生成方法，步驟包括:
[0032]S1，視頻采集:調(diào)用全景視野范圍內(nèi)的所有網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)，進(jìn)行獨(dú)立的視頻數(shù)據(jù)采集。
[0033]S2，投影變換:通過匹配好的4對(duì)匹配點(diǎn)計(jì)算出投影變換矩陣，所述投影變換矩陣為3x3的矩陣，全景視野中的網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)標(biāo)定完后，每一路網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)獲取相應(yīng)的投影變換矩陣，根據(jù)所述投影變換矩陣對(duì)每一路標(biāo)定好的網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)采集的視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行投影變換，獲取相對(duì)應(yīng)的變換視頻數(shù)據(jù)。如圖2、圖3所示，假設(shè)全景視野由1、2、3、4四部分組成，其中一路網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)投影變換到全景視野內(nèi)，如圖2中所示的不規(guī)則四邊形區(qū)域，為了減少運(yùn)算量，投影變換只取不規(guī)則四邊形最大外接矩形區(qū)域內(nèi)的投影變換運(yùn)算。最大外接矩陣區(qū)域的投影變換圖像定義為Pro jlmg。
[0034]S3，圖像融合:多路視頻數(shù)據(jù)在統(tǒng)一坐標(biāo)系統(tǒng)下做投影變換，會(huì)存在兩路或多路視頻投影后有部分重疊的情況，在這種情況下，需要對(duì)每一路網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)投影變換后的變換視頻數(shù)據(jù)做加權(quán)融合處理，加權(quán)融合處理是對(duì)投影變換后的變換視頻數(shù)據(jù)中圖像的每個(gè)像素點(diǎn)乘以一個(gè)小于等于1的權(quán)值系數(shù)，這里定義一個(gè)融合系數(shù)模板MergeMask，大小與投影變換圖像Projlmg大小相等。融合系數(shù)模板的計(jì)算用漸入漸出的方法可以計(jì)算得出，這里不再詳述。圖像融合過程轉(zhuǎn)變?yōu)閮删仃噷?duì)應(yīng)元素相乘的運(yùn)算，運(yùn)算實(shí)現(xiàn)可采用GHJ并行處理的方式加速。
[0035]S4，數(shù)據(jù)重組:投影變換、融合后的視頻圖像數(shù)據(jù)，可能處于電視墻上幾塊顯示屏的交接處，所以無法把這路視頻直接顯示在某一塊顯示屏上，并且這種投影變換后的視頻數(shù)據(jù)也不適合外界訪問和存儲(chǔ)。這里采用的方法是按電視墻的分塊顯