全景直播—基于阵列相机的全视野实时重现

张晨

全景相机在日常生活中已经比较常见了，不同的全景相机之间差别也很大。消费级全景相机主要用于生活自拍、个人直播等，而专业级全景相机可用于专业全景直播、专业VR内容制作、影视拍摄等。其中，基于阵列相机的全景拼接无疑站在全景相机生态链的顶端。普通的全景相机大多依靠移动拍照合成全景图片，而阵列相机可以拍摄多个视角的图像或者视频，合成360°全景图片或全景视频，用VR头显观看这样的视频时，可以获得身临其境的感官体验。

全景阵列相机设计

采用下列的阵列圆盘部署相机，相邻相机视场间的重合度保持在15%左右，围绕圆柱盘部署相机，使多个相机拍摄视野完成全视角覆盖。

全景相机姿态标定

对相邻相机拍摄的图像对进行简单的图像匹配，计算图像对之间的仿射变换矩阵

根据图像对的仿射变换矩阵，优化获得所有相机的内外参数，即相机姿态

全景视频合成

在做全景拼接的时候，为了保持图片中的空间约束与视觉的一致性，对每个相机每帧图像进行投影变换，将图像投影到柱面坐标系或球面坐标系下

根据标定好的相机姿态，对柱面投影图进行线型加权融合，获得一帧帧的全景图像

来源: 华中科技大学武汉光电国家研究中心