使用opencv从3d点创建全景图像

Question

我有一个PointGrey Ladybug3相机.它是一个全景(多)摄像头(5个摄像头可以360º和1个摄像头查找).我已经完成了所有的校准和校正,所以我最终得到的是6幅图像中的所有像素,我知道它是一个全局帧的3d位置.我现在要做的是将这个3d点转换为全景图像.最常见的是径向(Equirectangular)投影,如下所示:

对于所有3D点(X,Y,Z),可以找到theta和phi坐标,如:

我的问题是,是否可以使用opencv自动执行此操作？或者,如果我手动执行此操作,那么在theta中转换那组像素的最佳方法是什么,phi坐标到图像？

官方瓢虫SDK使用OpenGL进行所有这些操作,但我想知道是否可以在opencv中执行此操作.

谢谢,

何塞普

Answer 1

我用来解决这个问题的方法如下:

1. 创建具有所需输出大小的空图像.
2. 对于输出图像中的每个像素,找到theta和phi坐标.(线性地)Theta从-Pi变为Pi,phi从0变为Pi
3. 设置投影半径R并从theta,phi和R中找到3D坐标.
4. 查找3D点可见的相机数量和对应的像素位置.
5. 复制像素更接近主点的图像像素.或任何其他有效标准......

我的代码看起来像:

cv::Mat panoramic;
panoramic=cv::Mat::zeros(PANO_HEIGHT,PANO_WIDTH,CV_8UC3);
double theta, phi;
double R=calibration.getSphereRadius();
int result;

double dRow=0;
double dCol=0;

for(int y = 0; y!= PANO_HEIGHT; y++){
    for(int x = 0; x !=PANO_WIDTH ; x++) {
            //Rescale to [-pi, pi]
        theta=-(2*PI*x/(PANO_WIDTH-1)-PI); //Sign change needed.
            phi=PI*y/(PANO_HEIGHT-1);

        //From theta and phi find the 3D coordinates.
        double globalZ=R*cos(phi);
            double globalX=R*sin(phi)*cos(theta);
        double globalY=R*sin(phi)*sin(theta);


        float minDistanceCenter=5000; // Doesn't depend on the image.

        float distanceCenter;

        //From the 3D coordinates, find in how many camera falls the point!
        for(int cam = 0; cam!= 6; cam++){
            result=calibration.ladybugXYZtoRC(globalX, globalY, globalZ, cam, dRow, dCol);
            if (result==0){ //The 3d point is visible from this camera
                cv::Vec3b intensity = image[cam].at<cv::Vec3b>(dRow,dCol);
                distanceCenter=sqrt(pow(dRow-imageHeight/2,2)+pow(dCol-imageWidth/2,2));
                if (distanceCenter<minDistanceCenter) {
                    panoramic.ptr<unsigned char>(y,x)[0]=intensity.val[0];
                    panoramic.ptr<unsigned char>(y,x)[1]=intensity.val[1];
                    panoramic.ptr<unsigned char>(y,x)[2]=intensity.val[2];

                    minDistanceCenter=distanceCenter;
                }
            }
        }

    }
}