本發(fā)明屬于攝像機(jī)領(lǐng)域，特別涉及無人機(jī)承載的攝像機(jī)。具體是九鏡頭無人機(jī)全景攝像機(jī)及其圖像處理方法。

背景技術(shù)：

無人機(jī)攝像搭載的全景相機(jī)系統(tǒng)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于國民經(jīng)濟(jì)各個(gè)領(lǐng)域和國防建設(shè)中，在國家建設(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。中國專利cn201610912717.2《一種無人機(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)簡單，體積較小，省去間接過程環(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。中國專利cn201610552295.2《無人機(jī)拍攝全景圖的方法及裝置》能夠控制無人機(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。中國專利cn201320554125.x《全景影像無人機(jī)采集系統(tǒng)》將全景相機(jī)搭載在無人機(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：一種九鏡頭無人機(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；安裝支架固定在無人機(jī)底部。

圖像處理系統(tǒng)包含9個(gè)相同的圖像傳感器和9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),傳感像素的長和寬都為w；設(shè)定焦鏡頭的焦距為z,則圖像傳感器感應(yīng)面的長度為xw，寬度為yw；

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，含底板abcdefgh(30)、側(cè)面板、斜面板和固定板；側(cè)面板包括縱向側(cè)面板和橫向側(cè)面板.

固定板包括縱向側(cè)面固定板、斜面固定板和橫向側(cè)面固定板，縱向側(cè)面固定板、斜面固定板和橫向側(cè)面固定板共同構(gòu)成固定板.

側(cè)面板和斜面板構(gòu)成支撐板.

圖像傳感模塊安裝在支撐板和底板上，支撐板連接底板和固定板

固定板安裝支架固定在無人機(jī)底部安裝平面；所有固定板在一個(gè)平面上，并且與底板abcdefgh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；安裝時(shí)，底板平行于無人機(jī)底部安裝平面。

所述側(cè)面板包括縱向側(cè)面板和橫向側(cè)面板是指：縱向側(cè)面板abji、縱向側(cè)面板e(cuò)fqr，橫向側(cè)面板ghvd、橫向側(cè)面板cdnm.

所述斜面板是指斜面板hafe、斜面板bclk、斜面板depo、斜面板fgts.

所述固定板包括縱向側(cè)面固定板、斜面固定板和橫向側(cè)面固定板是指：縱向側(cè)面固定板ijji、縱向側(cè)面固定板qrrq，斜面固定板e(cuò)fhg、斜面固定板kllk、斜面固定板oppo、斜面固定板stts,橫向側(cè)面板ghvd、橫向側(cè)面板cdnm，橫向側(cè)面固定板dvvc、橫向側(cè)面固定板mnnm.

支撐板含斜面板hafe、斜面板bclk、斜面板depo、斜面板fgts，縱向側(cè)面板abji、縱向側(cè)面板e(cuò)fqr和橫向側(cè)面板ghvd、橫向側(cè)面板cdnm，圖像傳感模塊安裝在支撐板和底板abcdefgh上，支撐板連接底板和固定板.

所有固定板在一個(gè)平面上，并且與底板abcdefgh平行是指：縱向側(cè)面固定板ijji、縱向側(cè)面固定板qrrq，橫向側(cè)面固定板dvvc、橫向側(cè)面固定板mnnm和斜面固定板e(cuò)fhg、斜面固定板kllk、斜面固定板oppo、斜面固定板stts在一個(gè)平面上，并且與底板abcdefgh平行。

所述底板大小根據(jù)無人機(jī)大小而確定；ab與ef相互平行，abef為矩形，設(shè)ab長度為圖像傳感器感應(yīng)面的長度xw的a倍，即ab＝ef＝axw，且要求a大于3；cd＝hg＝ayw；cd邊和hg邊平行，并與ab和ef邊垂直；bedc、ahgf為等腰梯形，ah＝gf＝bc＝ed＝aw(x+y)/2；

af＝be

縱向側(cè)面板abji、efqr大小相同，以縱向側(cè)面板abji為例來說明，縱向側(cè)面板abji為矩形，其中，ab＝ij＝axw

橫向側(cè)面板ghvd、cdnm大小相同，以橫向側(cè)面板cdnm35-2為例來說明，

cd＝mn＝ayw；

斜面板hafe、bclk、depo、fgts的大小相同，都是矩形，以斜面板bclk來說明，

bc＝kl＝aw(x+y)/2；

縱向側(cè)面固定板ijji、qrrq大小相同，都是矩形；以縱向側(cè)面固定板ijji為例來說明；

ij＝j(luò)i＝axw；ii＝j(luò)i，且ii、jj長度大于3毫米；

橫向側(cè)面固定板dvvc、mnnm大小相同，都是矩形；以橫向側(cè)面固定板mnnm為例來說明；

mn＝nm＝ayw；mm＝nn，且mm、nn長度大于3毫米；

斜面固定板e(cuò)fhg、kllk、oppo、stts大小相同，都是矩形；以斜面固定板kllk為例來說明，

kl＝lk＝aw(x+y)/2；

kk＝ll，且kk、ll長度大于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、無線傳輸模塊、視頻壓縮處理芯片以及其外圍電路構(gòu)成；

九個(gè)圖像傳感模塊分別安裝在底板abcdefgh，橫向側(cè)面板ghvd、cdnm，縱向側(cè)面板abji、efqr，斜面板hafe、bclk、depo、fgts上，通過控制信號(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連接。

可編程門陣列以及外圍電路通過控制信號(hào)線和像素亮度信號(hào)連接線與九個(gè)圖像傳感模塊連接，通過通信連接線與無線傳輸模塊連接，通過視頻輸出信號(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。

無線傳輸模塊通過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)通過無線傳輸方式傳輸?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；九個(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abcdefgh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)縱向側(cè)面板abji、efqr上的2個(gè)圖像傳感模塊，圖像傳感器的縱向邊分別與ab、ef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2個(gè)橫向側(cè)面板ghvd、cdnm上的2個(gè)圖像傳感模塊，圖像傳感器的橫向邊分別與cd、gh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hafe、bclk、depo、fgts上的4個(gè)圖像傳感模塊，圖像傳感器的縱向邊與其安裝的斜面板的bc邊、de邊、fg邊、ha邊的夾角為arctan(y/x)度；圖像傳感器的正中心對(duì)準(zhǔn)個(gè)斜面板的正中心。

可編程門陣列以及外圍電路統(tǒng)一控制圖像傳感模塊的工作模式，接收圖像傳感模塊信號(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)送給無線傳輸模塊進(jìn)行無線傳輸。

可編程門陣列程序流程：

第一步：對(duì)九個(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：接收九個(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)九個(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)送給無線傳輸模塊進(jìn)行無線傳輸，轉(zhuǎn)到第一步。圖像拼接子程序按照如下步驟進(jìn)行：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：

第一步：px＝x+3x，py＝3y；進(jìn)入第二步；

第二步：按如下方法拼接圖像：

底板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x+1到2x，橫向像素序號(hào)從y+1到2y區(qū)間內(nèi)；

縱向側(cè)面板abji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x+1到2x，橫向像素序號(hào)從1到y(tǒng)區(qū)間內(nèi)；

縱向側(cè)面板e(cuò)fqr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x+1到2x，橫向像素序號(hào)從2y+1到3y區(qū)間內(nèi)；

斜面板hafe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1到x，橫向像素序號(hào)從1到y(tǒng)區(qū)間內(nèi)；

斜面板bclk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2x+1到3x，橫向像素序號(hào)從1到y(tǒng)區(qū)間內(nèi)；

斜面板depo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2x+1到3x，橫向像素序號(hào)從2y+1到3y區(qū)間內(nèi)；

斜面板fgts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1到x，橫向像素序號(hào)從2y+1到3y區(qū)間內(nèi)；

橫向側(cè)面板ghvd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1到x，橫向像素序號(hào)從y+1到2y區(qū)間內(nèi)；

橫向側(cè)面板cdnm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2x+1到3x，橫向像素序號(hào)從y+1到2y區(qū)間內(nèi)；

第三步：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)，提高無人機(jī)拍攝圖像數(shù)據(jù)的效率。

2、九個(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、在無人機(jī)飛行過程中可以從多個(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是安裝支架的縱向側(cè)面板結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6是安裝支架的橫向側(cè)面板結(jié)構(gòu)示意圖。

圖7是安裝支架的斜面固定板結(jié)構(gòu)示意圖。

圖8是安裝支架的縱向側(cè)面固定板結(jié)構(gòu)示意圖。

圖9是安裝支架的橫向側(cè)面固定板結(jié)構(gòu)示意圖。

圖10安裝支架的斜面固定板結(jié)構(gòu)示意圖。

圖11是圖像處理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖。

圖12是圖像傳感模塊結(jié)構(gòu)框圖。

圖13是可編程門陣列程序流程圖。

圖14圖像拼接子程序流程圖。

圖15可編程門陣列電路圖第一部分。

圖16是可編程門陣列電路圖第二部分。

圖17是可編程門陣列電路圖第三部分。

圖18是可編程門陣列電路圖第四部分。

圖19圖像壓縮及其外圍電路中視頻壓縮處理電路第一部分。

圖20圖像壓縮及其外圍電路中視頻壓縮處理電路第二部分。

圖21是圖像傳感器及其外圍電路中的圖像傳感器控制電路。

圖22是圖像傳感器電路第一部分。

圖23是圖像傳感器電路第二部分。

圖24是無線通信模塊電路。

圖中，1無人機(jī)，2安裝支架，3圖像處理系統(tǒng)，4無人機(jī)底部安裝平面，5底板，6-1、6-2固定板，7-1、7-2支撐板，8-1～8-9圖像傳感模塊，9可編程門陣列以及外圍電路，10無線傳輸模塊，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abcdefgh，31-1縱向側(cè)面板abji，31-2縱向側(cè)面板e(cuò)fqr，32-1斜面板hafe，32-2斜面板bclk，32-3斜面板depo，32-4斜面板fgts，33-1縱向側(cè)面固定板ijji，33-2縱向側(cè)面固定板qrrq，34-1斜面固定板e(cuò)fhg，34-2斜面固定板kllk，34-3斜面固定板oppo，34-4斜面固定板stts,35-1橫向側(cè)面板ghvd，35-2橫向側(cè)面板cdnm，36-1橫向側(cè)面固定板dvvc，36-2橫向側(cè)面固定板mnnm；

支撐板7-1、7-2包括斜面板hafe32-1、bclk32-2、depo32-3、fgts32-4，縱向側(cè)面板abji31-1、efqr31-2和橫向側(cè)面板ghvd35-1、cdnm35-2；

固定板6-1、6-2含縱向側(cè)面固定板ijji33-1、qrrq33-2，橫向側(cè)面固定板dvvc36-1、mnnm36-2和斜面固定板e(cuò)fhg34-1、kllk34-2、oppo34-3、stts34-4。

側(cè)面板包括縱向側(cè)面板abji、efqr和橫向側(cè)面板ghvd、cdnm。

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。

支架包括底板abcdefgh30，縱向側(cè)面板abji31-1、縱向側(cè)面板e(cuò)fqr31-2，斜面板hafe32-1、斜面板bclk32-2、斜面板depo32-3、斜面板fgts32-4，縱向側(cè)面固定板ijji33-1、縱向側(cè)面固定板qrrq33-2，斜面固定板e(cuò)fhg34-1、斜面固定板kllk34-2、斜面固定板oppo34-3、斜面固定板stts34-4,橫向側(cè)面板ghvd35-1、橫向側(cè)面板cdnm35-2，橫向側(cè)面固定板dvvc36-1、橫向側(cè)面固定板mnnm36-2。

縱向側(cè)面板abji31-1通過ab邊與底板abcdefgh連接，縱向側(cè)面板e(cuò)fqr31-2通過ef邊與底板abcdefgh連接。

斜面板bclk32-2通過bc邊與底板abcdefgh連接，斜面板depo32-3通過de邊與底板abcdefgh連接，斜面板fgts32-4通過fg邊與底板abcdefgh連接，斜面板hafe32-1通過ah邊與底板abcdefgh30連接。

縱向側(cè)面固定板ijji33-1通過ij邊與縱向側(cè)面板abji31-1連接，縱向側(cè)面固定板qrrq33-2通過qr邊與縱向側(cè)面板e(cuò)fqr31-2連接。

斜面固定板kllk34-2通過kl邊與斜面板bclk32-2連接，斜面固定板oppo34-3通過op邊與斜面板depo32-3連接，斜面固定板stts34-4通過ts邊與斜面板fgts32-4連接，斜面固定板e(cuò)fhg34-1通過ef邊與斜面板hafe32-1連接。

橫向側(cè)面板cdnm35-2通過cd邊與底板abcdefgh30連接，橫向側(cè)面板ghvd35-1通過gh邊與底板abcdefgh30連接。

橫向側(cè)面固定板mnnm36-2通過mn邊與橫向側(cè)面板cdnm35-2連接，橫向側(cè)面固定板dvvc36-1通過dv邊與橫向側(cè)面板ghvd35-1連接。

參見圖3。無人機(jī)底部安裝平面4是指無人機(jī)底部用于安裝全景攝像機(jī)的安裝平面，當(dāng)無人機(jī)水平放置時(shí)，無人機(jī)底部安裝平面處于水平面上。

底板abcdefgh30安裝時(shí)平行于無人機(jī)底部安裝平面。

支撐板7-1、7-2含斜面板hafe32-1、bclk32-2、depo32-3、fgts32-4，縱向側(cè)面板abji31-1、efqr31-2和橫向側(cè)面板ghvd35-1、cdnm35-2，圖像傳感模塊安裝在支撐板7-1、7-2上，支撐板7-1、7-2連接底板30和固定板6-1、6-2。

固定板6-1、6-2含縱向側(cè)面固定板ijji33-1、qrrq33-2，橫向側(cè)面固定板dvvc36-1、mnnm36-2和斜面固定板e(cuò)fhg34-1、kllk34-2、oppo34-3、stts34-4，固定板6-1、6-2將安裝支架固定在無人機(jī)底部安裝平面；縱向側(cè)面固定板ijji33-1、qrrq33-2，橫向側(cè)面固定板dvvc36-1、mnnm36-2和斜面固定板e(cuò)fhg34-1、kllk34-2、oppo34-3、stts34-4在一個(gè)平面上，并且與底板abcdefgh30平行。

設(shè)固定板6-1、6-2所在的平面與底板30之間的距離為u,u大于2yw。

參見圖4～圖10。

底板abcdefgh30大小根據(jù)無人機(jī)大小而確定；ab與ef相互平行，設(shè)ab長度為圖像傳感器感應(yīng)面的長度xw的a倍，即ab＝ef＝axw，且要求a大于3；cd＝hg＝ayw；cd邊和hg邊平行，并與ab和ef邊垂直；bedc、ahgf為等腰梯形，ah＝gf＝bc＝ed＝aw(x+y)/2；

af＝be

縱向側(cè)面板abji31-1、efqr31-2大小相同，以橫向側(cè)面板abji31-1為例來說明：縱向側(cè)面板abji31-1為矩形，其中，ab＝ij＝axw

橫向側(cè)面板ghvd35-1、cdnm35-2大小相同，以橫向側(cè)面板cdnm35-2為例來說明

cd＝mn＝ayw；

斜面板hafe32-1、斜面板bclk32-2、斜面板depo32-3、斜面板fgts32-4的大小相同，都是矩形，以斜面板bclk32-2來說明，

bc＝kl＝aw(x+y)/2；

縱向側(cè)面固定板ijji33-1、縱向側(cè)面固定板qrrq33-2大小相同，都是矩形；

以縱向側(cè)面固定板ijji33-1為例來說明；

ij＝j(luò)i＝axw；ii＝j(luò)i，且ii、jj長度大于3毫米；

橫向側(cè)面固定板dvvc36-1、橫向側(cè)面固定板mnnm36-2大小相同，都是矩形；

以側(cè)面固定板mnnm36-2為例來說明；

mn＝nm＝ayw；mm＝nn，且mm、nn長度大于3毫米；斜面固定板e(cuò)fhg34-1、斜面固定板kllk34-2、斜面固定板oppo34-3、斜面固定板stts34-4大小相同，都是矩形；以斜面固定板kllk34-2為例來說明，

kl＝lk＝aw(x+y)/2；

kk＝ll，且kk、ll長度大于3毫米。

參見圖11。圖像處理系統(tǒng)由圖像傳感模塊8-1～8-9、可編程門陣列以及外圍電路9、無線傳輸模塊10、視頻壓縮處理芯片以及其外圍電路11構(gòu)成。

九個(gè)圖像傳感模塊8-1～8-9分別安裝在底板abcdefgh30，橫向側(cè)面板ghvd35-1、cdnm35-2，縱向側(cè)面板abji31-1、efqr31-2，斜面板hafe32-1、bclk32-2、depo32-3、fgts32-4上，通過控制信號(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連接。

可編程門陣列以及外圍電路9通過控制信號(hào)線和像素亮度信號(hào)連接線與九個(gè)圖像傳感模塊8-1～8-9連接，通過通信連接線與無線傳輸模塊10連接，通過視頻輸出信號(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。

無線傳輸模塊10通過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)通過無線傳輸方式傳輸?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。

參見圖12。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；九個(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abcdefgh30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)縱向側(cè)面板abji31-1、efqr31-2上的2個(gè)圖像傳感模塊，圖像傳感器的縱向邊分別與ab、ef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2個(gè)橫向側(cè)面板ghvd35-1、cdnm35-2上的2個(gè)圖像傳感模塊，圖像傳感器的橫向邊分別與cd、gh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hafe32-1、bclk32-2、depo32-3、fgts32-4上的4個(gè)圖像傳感模塊，圖像傳感器的縱向邊與其安裝的斜面板的bc邊、de邊、fg邊、ha邊的夾角為arctan(y/x)度；圖像傳感器的正中心對(duì)準(zhǔn)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，各面板的邊長如下：

安裝支架由輕質(zhì)鋁合金制作，各面板的邊長計(jì)算如下：

a＝10；

ab＝ij＝ef＝qr＝axw＝10*1024*4.65um＝63.2mm

cd＝mn＝hg＝vd＝bd＝ayw＝10*1360*4.65um＝47.6mm

ah＝gf＝bc＝ed＝aw(x+y)/2＝55.4mm；

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15～18。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19、圖20。視頻壓縮芯片:u12，為tokyo公司生產(chǎn)，型號(hào)te3310。

圖21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22、圖23。其中，uci為sony公司生產(chǎn)，型號(hào)icx205。

圖24是無線通信模塊電路。其中，u7為cc2520:無線傳輸芯片/美國texasinstruments公司生產(chǎn)。u14:cc2591:無線傳輸前端芯片/美國texasinstruments公司生產(chǎn)。

本九鏡頭無人機(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8-1～8-9的工作模式，接收圖像傳感模塊信號(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)送給無線傳輸模塊10進(jìn)行無線傳輸。

參見圖13。

可編程門陣的程序流程：

第一步：對(duì)九個(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：接收九個(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)九個(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)送給無線傳輸模塊進(jìn)行無線傳輸，轉(zhuǎn)到第一步。

參見圖14。

圖像拼接子程序按照如下步驟進(jìn)行：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：

第一步：px＝x+3x，py＝3y；進(jìn)入第二步；

第二步：按如下方法拼接圖像：

底板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x+1到2x，橫向像素序號(hào)從y+1到2y區(qū)間內(nèi)；

縱向側(cè)面板abji31-1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x+1到2x，橫向像素序號(hào)從1到y(tǒng)區(qū)間內(nèi)；

縱向側(cè)面板e(cuò)fqr31-2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x+1到2x，橫向像素序號(hào)從2y+1到3y區(qū)間內(nèi)；

斜面板hafe32-1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1到x，橫向像素序號(hào)從1到y(tǒng)區(qū)間內(nèi)；

斜面板bclk32-2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2x+1到3x，橫向像素序號(hào)從1到y(tǒng)區(qū)間內(nèi)；

斜面板depo32-3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2x+1到3x，橫向像素序號(hào)從2y+1到3y區(qū)間內(nèi)；

斜面板fgts32-4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1到x，橫向像素序號(hào)從2y+1到3y區(qū)間內(nèi)；

橫向側(cè)面板ghvd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1到x，橫向像素序號(hào)從y+1到2y區(qū)間內(nèi)；

橫向側(cè)面板cdnm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2x+1到3x，橫向像素序號(hào)從y+1到2y區(qū)間內(nèi)；

第三步：圖像拼接后返回主程序。