本發(fā)明屬于攝像機(jī)領(lǐng)域,特別涉及無(wú)人機(jī)承載的攝像機(jī)。具體是七鏡頭無(wú)人機(jī)全景攝像機(jī)及其圖像處理方法。
背景技術(shù):
無(wú)人機(jī)攝像搭載的全景相機(jī)系統(tǒng)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于國(guó)民經(jīng)濟(jì)各個(gè)領(lǐng)域和國(guó)防建設(shè)中,在國(guó)家建設(shè)和安全保護(hù)方面有著重要作用。隨著科技的不斷進(jìn)步,無(wú)人機(jī)全景攝像機(jī)正在不斷提升。但是現(xiàn)有技術(shù)還存在不足,還需要質(zhì)量技術(shù)更進(jìn)一步提高。中國(guó)專利cn201610912717.2《一種無(wú)人機(jī)搭載的全景相機(jī)系統(tǒng)及其操作方法》利用多面體作為載體,集攝像設(shè)備、gps與bds定位和osd圖像處理為一體的便捷全景定位系統(tǒng),結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,體積較小,省去間接過(guò)程環(huán)節(jié),拍攝更全面、更準(zhǔn)確,信息反饋更及時(shí)。不足是對(duì)于拼接存在死角,不能適應(yīng)不同鏡頭與圖像傳感器配合,拼接算法復(fù)雜。中國(guó)專利cn201610552295.2《無(wú)人機(jī)拍攝全景圖的方法及裝置》能夠控制無(wú)人機(jī)自動(dòng)旋轉(zhuǎn)并拍攝圖像,從而在不采用全景相機(jī)的前提下大大提高了拍攝全景圖的操作便捷性。不足是僅采用單鏡頭,拼接圖像存在時(shí)間差,拼接算法復(fù)雜。中國(guó)專利cn201320554125.x《全景影像無(wú)人機(jī)采集系統(tǒng)》將全景相機(jī)搭載在無(wú)人機(jī)上進(jìn)行空中影像采集,具有采集范圍廣、采集效率高的優(yōu)點(diǎn)。全景相機(jī)的鏡頭朝向不同的方向,能夠從不同角度采集一個(gè)物體的影像,具有采集精度高的優(yōu)點(diǎn)。不足是對(duì)于拼接存在死角,不能適應(yīng)不同鏡頭與圖像傳感器配合,拼接算法復(fù)雜。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足,給出一種多鏡頭全景結(jié)構(gòu)系統(tǒng)構(gòu)建方法,并針對(duì)所涉及結(jié)構(gòu)給出圖像處理方法。
本發(fā)明的目的是這樣達(dá)到的:
一種七鏡頭無(wú)人機(jī)全景攝像機(jī),其特征在于:全景攝像機(jī)由兩部分組成,安裝支架和圖像處理系統(tǒng);圖像處理系統(tǒng)安裝在安裝支架上;安裝支架固定在無(wú)人機(jī)底部。
圖像處理系統(tǒng)包含7個(gè)相同的圖像傳感器和7個(gè)相同規(guī)格的定焦鏡頭,設(shè)圖像傳感器感應(yīng)的像素縱向?yàn)閤像素,橫向?yàn)閥像素(x>y),傳感像素的長(zhǎng)和寬都為w;定焦鏡頭的焦距為z,則圖像傳感器感應(yīng)面的長(zhǎng)度為xw,寬度為yw;
令
即α等于0.5xw/z的反正切函數(shù)的兩倍,β等于0.5yw/z的反正切函數(shù)的兩倍,α和β的單位為度;
安裝支架由多個(gè)平板連接而成,含兩個(gè)側(cè)面板abhg、edop,四個(gè)斜面板bcji、cdlk、efrq、afst,兩個(gè)側(cè)面固定板ghhg、oppo,四個(gè)斜面固定板ijji、kllk、qrrq、stts和底板abcedf。側(cè)面板abhg、edop、斜面板bcji、cdlk、efrq、afst連接在底板abcedf上。側(cè)面固定板ghhg、oppo分別連接在側(cè)面板abhg、edop上,斜面固定板ijji、kllk、qrrq、stts分別連接在斜面板bcji、cdlk、efrq、afst上。
側(cè)面板abhg、edop和斜面板bcji、cdlk、efrq、afst作為支撐板,用于安裝圖像傳感模塊,并連接底板和固定板;
側(cè)面固定板ghhg、oppo和斜面固定板ijji、kllk、qrrq、stts作為固定板用于將安裝支架固定在無(wú)人機(jī)底部安裝平面,側(cè)面固定板ghhg、oppo和斜面固定板ijji、kllk、qrrq、stts在一個(gè)平面上,并且與底板abcedf平行;側(cè)面固定板ghhg、oppo和斜面固定板ijji、kllk、qrrq、stts所在的平面與底板abcedf所在平面的距離為u;
安裝時(shí),底板abcedf平行于無(wú)人機(jī)底部安裝平面。
所述底板abcedf的大小根據(jù)無(wú)人機(jī)大小而確定,設(shè)ab長(zhǎng)度為圖像傳感器感應(yīng)面的長(zhǎng)度xw的a倍,即ab=ed=axw,則要求a大于3;ae=bd=ayw;abde為矩形;
af=ef=bc=cd
側(cè)面板abhg、edop大小相同,以側(cè)面板abhg為例來(lái)說(shuō)明,
側(cè)面板abhg為矩形,其邊ab=gh=axw
斜面板bcji、cdlk、efrq、afst的大小相同,都是矩形,以斜面板bcji來(lái)說(shuō)明,其邊
側(cè)面固定板ghhg、oppo大小相同,都是矩形;以側(cè)面固定板ghhg為例來(lái)說(shuō)明,
其邊
gh=hg=axw;,hh=gg,且hh、gg長(zhǎng)度大于3毫米;
斜面固定板ijji、kllk、qrrq、stts大小相同,都是矩形;以斜面固定板ijji為例來(lái)說(shuō)明,其邊
ii=j(luò)j,且ii、jj長(zhǎng)度大于3毫米。
所述圖像處理系統(tǒng)由圖像傳感模塊、可編程門陣列以及外圍電路、無(wú)線傳輸模塊、視頻壓縮處理芯片以及其外圍電路構(gòu)成。
七個(gè)圖像傳感模塊分別安裝在底板abcedf、側(cè)面板abhg、edop、斜面板bcji、cdlk、efrq、afst上,通過(guò)控制信號(hào)連接線和像素亮度信號(hào)連接線與可編程門陣列以及外圍電路9連接。
可編程門陣列以及外圍電路通過(guò)控制信號(hào)連接線和像素亮度信號(hào)連接線與七個(gè)圖像傳感模塊連接,通過(guò)通信連接線與無(wú)線傳輸模塊連接,通過(guò)視頻輸出信號(hào)連接線與視頻壓縮信號(hào)連接線與視頻壓縮處理芯片以及其外圍電路連接。
無(wú)線傳輸模塊通過(guò)通信連接線與可編程門陣列以及外圍電路連接,將可編程門陣列以及外圍電路處理后的數(shù)據(jù)通過(guò)無(wú)線傳輸方式傳輸?shù)竭h(yuǎn)處。
視頻壓縮處理芯片以及其外圍電路通過(guò)視頻輸出信號(hào)連接線與視頻壓縮信號(hào)連接線與可編程門陣列以及外圍電路連接。
圖像傳感模塊由鏡頭、安裝盒、傳感電路構(gòu)成。
安裝盒為密封不透光的盒子,為立方體或圓柱體,安裝盒有兩個(gè)平行的平面,一個(gè)平面用于安裝鏡頭,另一個(gè)平面用于固定在底板、側(cè)面板或斜面板上;安裝鏡頭的平面正中央開有安裝鏡頭的圓形內(nèi)絲口,絲口的直徑與鏡頭的外絲口直徑相同。
鏡頭為定焦鏡頭,根據(jù)需要選擇不同焦距鏡頭;七個(gè)鏡頭的規(guī)格完全相同。
傳感電路用于感應(yīng)鏡頭的圖像,在傳感電路上有圖像傳感器,保證傳感電路上的圖像傳感器的感應(yīng)平面與鏡頭平行,并且鏡頭的正中心在圖像傳感器上的投影在圖像傳感器的正中心上。安裝盒安裝在在底板、側(cè)面板或斜面板時(shí),保證圖像傳感器的感應(yīng)平面與與底板、側(cè)面板或斜面板所在平面平行。
安裝在底板上的圖像傳感模塊,圖像傳感器的縱向邊與ab邊平行;圖像傳感器的正中心對(duì)準(zhǔn)底板的正中心。
安裝在2個(gè)側(cè)面板上的2個(gè)圖像傳感模塊,圖像傳感器的縱向邊分別與底板的ab邊、de邊平行;圖像傳感器的正中心對(duì)準(zhǔn)側(cè)面板的正中心;
安裝在4個(gè)斜面板上的4個(gè)圖像傳感模塊,圖像傳感器的縱向邊分別與底板的4條邊平行;圖像傳感器的正中心對(duì)準(zhǔn)各個(gè)斜面板的正中心。
可編程門陣列以及外圍電路統(tǒng)一控制7個(gè)圖像傳感模塊的工作模式,接收?qǐng)D像傳感模塊信號(hào),對(duì)圖像傳感模塊信號(hào)進(jìn)行處理,將處理后的圖像傳感數(shù)據(jù)送給視頻壓縮處理芯片以及其外圍電路,接收視頻壓縮處理芯片以及其外圍電路壓縮后的圖像數(shù)據(jù),將壓縮后的圖像數(shù)據(jù)送給無(wú)線傳輸模塊進(jìn)行無(wú)線傳輸。
可編程門陣列程序流程:
第一步:對(duì)七個(gè)圖像傳感器發(fā)出相同的控制信號(hào),所發(fā)出的圖像傳感器控制信號(hào)有:場(chǎng)同步信號(hào),行同步信號(hào),時(shí)鐘信號(hào),驅(qū)動(dòng)時(shí)序信號(hào),曝光控制信號(hào),轉(zhuǎn)到第二步;
第二步:接收七個(gè)圖像傳感器的像素亮度信號(hào),轉(zhuǎn)到第三步;
第三步:對(duì)七個(gè)圖像傳感器的像素亮度信號(hào)進(jìn)行bayer圖像處理和白平衡處理,得到白平衡處理后的每個(gè)像素的rgb信號(hào),轉(zhuǎn)到第四步;
第四步:調(diào)用圖像拼接子程序,轉(zhuǎn)到第五步;
第五步:將拼接后的rgb格式圖像信號(hào)送給視頻壓縮處理芯片,轉(zhuǎn)到第六步;
第六步:從視頻壓縮處理芯片接收壓縮后的圖像數(shù)據(jù),轉(zhuǎn)到第七步;
第七步:將接收到的壓縮后的圖像數(shù)據(jù)送給無(wú)線傳輸模塊進(jìn)行無(wú)線傳輸,轉(zhuǎn)到第一步。
設(shè)定拼接后的圖像縱向像素總共有px個(gè),橫向像素總共有py個(gè),縱向像素從左至右依次按自然數(shù)排序,排序序號(hào)為1、2、3、4、……、px-1、px;橫向像素從上到下依次按自然數(shù)排序,排序?yàn)?、2、3、4、……、py-1、py;像素的圖像拼接子程序如下:
第一步:px=x+2y;進(jìn)入第二步;
第二步:判斷x是否大于1.5y,是:py=2x,否:py=3y;進(jìn)入第三步;
第三步:按如下方法拼接圖像:
底部安裝的圖像傳感器得到的rgb數(shù)據(jù)拼接在縱向像素序號(hào)從y+1到x+y,橫向像素序號(hào)從(py-y)/2+1到(py+y)/2區(qū)間內(nèi);
側(cè)面板abhg安裝的圖像傳感器得到的rgb數(shù)據(jù)拼接在縱向像素序號(hào)從y+1到x+y,橫向像素序號(hào)從(py-3y)/2+1到(py-y)/2區(qū)間內(nèi);
側(cè)面板e(cuò)dop安裝的圖像傳感器得到的rgb數(shù)據(jù)拼接在縱向像素序號(hào)從y+1到x+y橫向像素序號(hào)從(py+y)/2+1到(py+3y)/2區(qū)間內(nèi);
斜面板afst安裝的圖像傳感器得到的rgb數(shù)據(jù),旋轉(zhuǎn)90度后,將旋轉(zhuǎn)后的rgb數(shù)據(jù)拼接在縱向像素序號(hào)從1到y(tǒng),橫向像素序號(hào)從(py-2x)/2+1到py/2區(qū)間內(nèi);
斜面板e(cuò)frq安裝的圖像傳感器得到的rgb數(shù)據(jù),旋轉(zhuǎn)90度后,將旋轉(zhuǎn)后的rgb數(shù)據(jù)拼接在縱向像素序號(hào)從1到y(tǒng),橫向像素序號(hào)從py/2+1到(py+2x)/2區(qū)間內(nèi);
斜面板bcji安裝的圖像傳感器得到的rgb數(shù)據(jù),旋轉(zhuǎn)90度后,將旋轉(zhuǎn)后的rgb數(shù)據(jù)拼接在縱向像素序號(hào)從x+y+1到x+2y,橫向像素序號(hào)從(py-2x)/2+1到py/2區(qū)間內(nèi);
斜面板cdlk安裝的圖像傳感器得到的rgb數(shù)據(jù),旋轉(zhuǎn)90度后,將旋轉(zhuǎn)后的rgb數(shù)據(jù)拼接在縱向像素序號(hào)從x+y+1到x+2y,橫向像素序號(hào)從py/2+1到(py+2x)/2區(qū)間內(nèi);
第四步:圖像拼接后返回主程序。
本發(fā)明的積極效果是:
1、同時(shí)拍攝大范圍圖像信號(hào),提高無(wú)人機(jī)拍攝圖像數(shù)據(jù)的效率。
2、七個(gè)圖像傳感器統(tǒng)一控制,可消除不同快門時(shí)刻以及不同控制模式下造成的圖像拼接噪聲。
3、在無(wú)人機(jī)飛行過(guò)程中可以從多個(gè)視角拍攝圖像數(shù)據(jù),為圖像數(shù)據(jù)后處理提供更多的拍攝視角和更豐富的圖像數(shù)據(jù)。
附圖說(shuō)明
圖1是本發(fā)明的總體結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是安裝支架結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是安裝支架立體結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4是安裝支架的底板結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5是安裝支架的側(cè)面板結(jié)構(gòu)示意圖。
圖6是安裝支架的斜面板結(jié)構(gòu)示意圖。
圖7是安裝支架的側(cè)面固定板結(jié)構(gòu)示意圖。
圖8是安裝支架的斜面固定面板結(jié)構(gòu)示意圖。
圖9是圖像處理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖。
圖10是圖像傳感模塊結(jié)構(gòu)框圖。
圖11是可編程門陣列程序流程圖。
圖12圖像拼接子程序流程圖。
圖13可編程門陣列電路圖第一部分。
圖14是可編程門陣列電路圖第二部分。
圖15是可編程門陣列電路圖第三部分。
圖16是可編程門陣列電路圖第四部分。
圖17圖像壓縮及其外圍電路中視頻壓縮處理電路第一部分。
圖18圖像壓縮及其外圍電路中視頻壓縮處理電路第二部分。
圖19是圖像傳感器及其外圍電路中的圖像傳感器控制電路。
圖20是圖像傳感器電路第一部分。
圖21是圖像傳感器電路第二部分。
圖22是無(wú)線通信模塊電路。
圖中,1無(wú)人機(jī),2安裝支架,3圖像處理系統(tǒng),4無(wú)人機(jī)底部安裝平面,5底板,6-1、6-2固定板,7-1、7-2支撐板,8-1~8-7圖像傳感模塊,9可編程門陣列以及外圍電路,10無(wú)線傳輸模塊,11視頻壓縮處理芯片以及其外圍電路,12鏡頭,13安裝盒,14傳感電路,30底板、31-1側(cè)面板abhg、31-2側(cè)面板e(cuò)dop,32-3斜面板bcji、32-4斜面板cdlk、32-2斜面板e(cuò)frq、32-1斜面板afst,33-1側(cè)面固定板ghhg、33-2側(cè)面固定板oppo,34-3斜面固定板ijji、34-4斜面固定板kllk、34-2qrrq、34-1斜面固定板stts。支撐板7-1、7-2包括側(cè)面板abhg、edop和斜面板bcji、cdlk、efrq、afst。
具體實(shí)施方式
全景攝像機(jī)由兩部分組成,安裝支架和圖像處理系統(tǒng)。圖像處理系統(tǒng)安裝在安裝支架上。安裝支架固定在無(wú)人機(jī)底部。如圖1所示。
參見圖2。
安裝支架由多個(gè)平板連接而成,平板由輕質(zhì)材料構(gòu)成,各平板之間連接方式如圖2所示。
安裝支架由多個(gè)平板連接而成,含側(cè)面板abhg31-1、edop31-2,斜面板bcji32-3、cdlk32-4、efrq32-2、afst32-1,側(cè)面固定板ghhg33-1、oppo33-2,斜面固定板ijji34-3、kllk34-4、qrrq34-2、stts34-1和底板abcedf30。側(cè)面板abhg31-1、edop31-2、斜面板bcji32-3、cdlk32-4、efrq32-2、afst32-1連接在底板abcedf30上,側(cè)面固定板ghhg33-1、oppo33-2分別連接在側(cè)面板abhg31-1、edop31-2上,斜面固定板ijji34-3、kllk34-4、qrrq34-2、stts34-1分別連接在斜面板bcji32-3、cdlk32-4、efrq32-2、afst32-1上。
側(cè)面板abhg通過(guò)ab邊與底板abcedf連接,側(cè)面板e(cuò)dop通過(guò)ed邊與底板abcedf連接。
斜面板bcji通過(guò)bc邊與底板abcedf連接,斜面板cdlk通過(guò)cd邊與底板abcedf連接,斜面板e(cuò)frq通過(guò)ef邊與底板abcedf連接,斜面板afst通過(guò)af邊與底板abcedf連接。
側(cè)面固定板ghhg通過(guò)gh邊與側(cè)面板abhg連接,側(cè)面固定板oppo通過(guò)op邊與側(cè)面板e(cuò)dop連接。
斜面固定板ijji通過(guò)ij邊與斜面板bcji連接,斜面固定板kllk通過(guò)kl邊與斜面板cdlk連接,斜面固定板qrrq通過(guò)rq邊與斜面板e(cuò)frq連接,斜面固定板stts通過(guò)st邊與斜面板afst連接。
側(cè)面板abhg、edop,斜面板bcji、cdlk、efrq、afst作為支撐板,用于安裝圖像傳感模塊,并連接底板和固定板。
參見圖3。無(wú)人機(jī)底部安裝平面4是指無(wú)人機(jī)底部用于安裝全景攝像機(jī)的安裝平面,當(dāng)無(wú)人機(jī)水平放置時(shí),無(wú)人機(jī)底部安裝平面處于水平面上。
底板是指底板abcedf;安裝時(shí),底板平行于無(wú)人機(jī)底部安裝平面。
支撐板是指斜面板bcji、cdlk、efrq、afst和側(cè)面板abhg、edop。用于安裝圖像傳感模塊,并連接底板和固定板。
固定板是指?jìng)?cè)面固定板ghhg、oppo和斜面固定板ijji、kllk、qrrq、stts,用于將安裝支架固定在無(wú)人機(jī)底部安裝平面。側(cè)面固定板ghhg、oppo和斜面固定板ijji、kllk、qrrq、stts在一個(gè)平面上,并且與底板abcedf平行。設(shè)固定板所在的平面與底板之間的距離為u。u大于2yw。
參見圖4。底板abcedf大小根據(jù)無(wú)人機(jī)大小而確定。設(shè)ab長(zhǎng)度為圖像傳感器感應(yīng)面的長(zhǎng)度xw的a倍,即ab=ed=axw,則要求a大于3;ae=bd=ayw;abde為矩形;
af=ef=bc=cd
參見圖5。側(cè)面板abhg、側(cè)面板e(cuò)dop大小相同,以側(cè)面板abhg為例來(lái)說(shuō)明。側(cè)面板abhg為矩形,其中,ab=gh=axw
參見圖6。斜面板bcji、斜面板cdlk、斜面板e(cuò)frq、斜面板的大小相同,都是矩形。以斜面板bcji來(lái)說(shuō)明。
參見圖7。側(cè)面固定板ghhg、側(cè)面固定板oppo大小相同,都是矩形;以側(cè)面固定板ghhg為例來(lái)說(shuō)明;
gh=hg=axw;hh=gg,且hh、gg長(zhǎng)度大于3毫米。
參見圖8。斜面固定板ijji、斜面固定板kllk、斜面固定板qrrq、斜面固定板stts大小相同,都是矩形。以斜面固定板ijji為例來(lái)說(shuō)明;
ii=j(luò)j,且ii、jj長(zhǎng)度大于3毫米。
參見圖9。圖像處理系統(tǒng)由圖像傳感模塊8-1~8-7、可編程門陣列以及外圍電路9、無(wú)線傳輸模塊10、視頻壓縮處理芯片以及其外圍電路11構(gòu)成。
七個(gè)圖像傳感模塊8-1~8-7分別安裝在底板abcedf、側(cè)面板abhg、edop、斜面板bcji、cdlk、efrq、afst上,通過(guò)控制信號(hào)線和像素亮度信號(hào)連接線與可編程門陣列以及外圍電路9連接。
可編程門陣列以及外圍電路9通過(guò)控制信號(hào)線和像素亮度信號(hào)連接線與七個(gè)圖像傳感模塊8-1~8-7連接,通過(guò)通信連接線與無(wú)線傳輸模塊10連接,通過(guò)視頻輸出信號(hào)連接線與視頻壓縮信號(hào)連接線與視頻壓縮處理芯片以及其外圍電路11連接。
無(wú)線傳輸模塊10通過(guò)通信連接線與可編程門陣列以及外圍電路9連接,將可編程門陣列以及外圍電路9處理后的數(shù)據(jù)通過(guò)無(wú)線傳輸方式傳輸?shù)竭h(yuǎn)處。
視頻壓縮處理芯片以及其外圍電路11通過(guò)視頻輸出信號(hào)連接線與視頻壓縮信號(hào)連接線與可編程門陣列以及外圍電路9連接。視頻壓縮處理芯片以及其外圍電路接收可編程門陣列以及外圍電路傳來(lái)的圖像信號(hào),對(duì)圖像信號(hào)進(jìn)行壓縮,將壓縮后的數(shù)據(jù)傳送給可編程門陣列以及外圍電路。
參見圖10。圖像傳感模塊由鏡頭12、安裝盒13、傳感電路14構(gòu)成。
安裝盒為密封不透光的盒子,為立方體或圓柱體,安裝盒有兩個(gè)平行的平面,一個(gè)平面用于安裝鏡頭,另一個(gè)平面用于固定在底板、側(cè)面板或斜面板上;安裝鏡頭的平面正中央開有安裝鏡頭的圓形內(nèi)絲口,絲口的直徑與鏡頭的外絲口直徑相同。
鏡頭為定焦鏡頭,根據(jù)需要選擇不同焦距鏡頭。七個(gè)鏡頭的規(guī)格完全相同。
傳感電路用于感應(yīng)鏡頭的圖像,在傳感電路上有圖像傳感器,保證傳感電路上的圖像傳感器的感應(yīng)平面與鏡頭平行,并且鏡頭的正中心在圖像傳感器上的投影在圖像傳感器的正中心上。安裝盒安裝在在底板、側(cè)面板或斜面板時(shí),保證圖像傳感器的感應(yīng)平面與與底板、側(cè)面板或斜面板所在平面平行。
安裝在底板abcedf上的圖像傳感模塊,圖像傳感器的縱向邊與ab邊平行;圖像傳感器的正中心對(duì)準(zhǔn)底板的正中心。
安裝在2個(gè)側(cè)面板abhg、edop上的2個(gè)圖像傳感模塊,圖像傳感器的縱向邊分別與底板abcedf的ab邊、de邊平行;圖像傳感器的正中心對(duì)準(zhǔn)側(cè)面板的正中心。
安裝在4個(gè)斜面板bcji、cdlk、efrq、afst上的4個(gè)圖像傳感模塊,圖像傳感器的縱向邊分別與底板abcedf的4條邊bc、cd、ef、af平行;圖像傳感器的正中心對(duì)準(zhǔn)各個(gè)斜面板的正中心。
本實(shí)施例中,圖像傳感器采用sony公司的icx205;x=1360,y=1024,w=4.65um,設(shè)u=4yw=19.0mm。
鏡頭采用日本株式會(huì)社騰龍工業(yè)鏡頭。型號(hào):tamron17hf;焦距:16mm;即:z=16mm;
本實(shí)施例中的安裝支架由輕質(zhì)鋁合金制作,各面板的邊長(zhǎng)如下:
a=10;
ab=ed=axw=10*1024*4.65um=63.2mm
ae=bd=ayw=10*1360*4.65um=47.6mm
af=ef=bc=cd
本實(shí)施例的可編程門陣列以及外圍電路中可編程門陣列電路圖第一部分~第四部分參見附圖13~16。可編程門陣列:u1,采用xilnx公司,x3s1200。
圖像壓縮及其外圍電路的視頻壓縮處理電路參見圖17、圖18。視頻壓縮芯片:u12,為tokyo公司生產(chǎn),型號(hào)te3310。
圖19是圖像傳感器及其外圍電路中的圖像傳感器控制電路。
u6:ti公司生產(chǎn),型號(hào):sn74lvc16245。
圖像傳感器電路參見圖20、圖21。其中,uci為sony公司生產(chǎn),型號(hào)icx205。
圖22是無(wú)線通信模塊電路。其中,u7為cc2520:無(wú)線傳輸芯片/美國(guó)texasinstruments公司生產(chǎn)。u14:cc2591:無(wú)線傳輸前端芯片/美國(guó)texasinstruments公司生產(chǎn)。
本七鏡頭無(wú)人機(jī)全景攝像機(jī)的圖像處理方法:
可編程門陣列以及外圍電路9統(tǒng)一控制圖像傳感模塊8-1~8-7的工作模式,接收?qǐng)D像傳感模塊信號(hào),對(duì)圖像傳感模塊信號(hào)進(jìn)行處理,將處理后的圖像傳感數(shù)據(jù)送給視頻壓縮處理芯片以及其外圍電路11,接收視頻壓縮處理芯片以及其外圍電路壓縮后的圖像數(shù)據(jù),將壓縮后的圖像數(shù)據(jù)送給無(wú)線傳輸模塊10進(jìn)行無(wú)線傳輸。
參見圖11??删幊涕T陣的程序流程:
第一步:對(duì)七個(gè)圖像傳感器發(fā)出相同的控制信號(hào),所發(fā)出的圖像傳感器控制信號(hào)有:場(chǎng)同步信號(hào),行同步信號(hào),時(shí)鐘信號(hào),驅(qū)動(dòng)時(shí)序信號(hào),曝光控制信號(hào),轉(zhuǎn)到第二步;
第二步:接收七個(gè)圖像傳感器的像素亮度信號(hào),轉(zhuǎn)到第三步;
第三步:對(duì)七個(gè)圖像傳感器的像素亮度信號(hào)進(jìn)行bayer圖像處理和白平衡處理,得到白平衡處理后的每個(gè)像素的rgb信號(hào),轉(zhuǎn)到第四步;
第四步:調(diào)用圖像拼接子程序,轉(zhuǎn)到第五步;
第五步:將拼接后的rgb格式圖像信號(hào)送給視頻壓縮處理芯片,轉(zhuǎn)到第六步;
第六步:從視頻壓縮處理芯片接收壓縮后的圖像數(shù)據(jù),轉(zhuǎn)到第七步;
第七步:將接收到的壓縮后的圖像數(shù)據(jù)送給無(wú)線傳輸模塊進(jìn)行無(wú)線傳輸,轉(zhuǎn)到第一步。
參見圖12。像素的圖像拼接子程序:設(shè)定拼接后的圖像縱向像素總共有px個(gè),橫向像素總共有py個(gè),縱向像素從左至右依次按自然數(shù)排序,排序序號(hào)為1、2、3、px-1、px;橫向像素從上到下依次按自然數(shù)排序,排序?yàn)?、2、3、4、……、py-1、py;像素的圖像拼接子程序如下:
第一步:px=x+2y;進(jìn)入第二步;
第二步:判斷x是否大于1.5y,是:py=2x,否:py=3y;進(jìn)入第三步;
第三步:按如下方法拼接圖像:
第三步:按如下方法拼接圖像:
底板abcedf安裝的圖像傳感器得到的rgb數(shù)據(jù)拼接在縱向像素序號(hào)從y+1到x+y,橫向像素序號(hào)從(py-y)/2+1到(py+y)/2區(qū)間內(nèi);
側(cè)面板abhg安裝的圖像傳感器得到的rgb數(shù)據(jù)拼接在縱向像素序號(hào)從y+1到x+y,橫向像素序號(hào)從(py-3y)/2+1到(py-y)/2區(qū)間內(nèi);
側(cè)面板e(cuò)dop安裝的圖像傳感器得到的rgb數(shù)據(jù)拼接在縱向像素序號(hào)從y+1到x+y橫向像素序號(hào)從(py+y)/2+1到(py+3y)/2區(qū)間內(nèi);
斜面板afst安裝的圖像傳感器得到的rgb數(shù)據(jù),旋轉(zhuǎn)90度后,將旋轉(zhuǎn)后的rgb數(shù)據(jù)拼接在縱向像素序號(hào)從1到y(tǒng),橫向像素序號(hào)從(py-2x)/2+1到py/2區(qū)間內(nèi);
斜面板e(cuò)frq安裝的圖像傳感器得到的rgb數(shù)據(jù),旋轉(zhuǎn)90度后,將旋轉(zhuǎn)后的rgb數(shù)據(jù)拼接在縱向像素序號(hào)從1到y(tǒng),橫向像素序號(hào)從py/2+1到(py+2x)/2區(qū)間內(nèi);
斜面板bcji安裝的圖像傳感器得到的rgb數(shù)據(jù),旋轉(zhuǎn)90度后,將旋轉(zhuǎn)后的rgb數(shù)據(jù)拼接在縱向像素序號(hào)從x+y+1到x+2y,橫向像素序號(hào)從(py-2x)/2+1到py/2區(qū)間內(nèi);
斜面板cdlk安裝的圖像傳感器得到的rgb數(shù)據(jù),旋轉(zhuǎn)90度后,將旋轉(zhuǎn)后的rgb數(shù)據(jù)拼接在縱向像素序號(hào)從x+y+1到x+2y,橫向像素序號(hào)從py/2+1到(py+2x)/2區(qū)間內(nèi);
第四步:圖像拼接后返回主程序。