全景成像手机 - PanoCam

全景成像技术

由于手机体积的限制,拍照手机上安装的微型摄像头都具有视野小、成像质量低的缺憾。aSmartVision 的全景成像技术(PanoCamTM)利用智能识别和数字图像处理算法来提高手机上普通摄像头的成像分辨率和成像视角:连续拍摄几张普通照片;利用模式识别算法自动匹配;最终无缝拼接成一张宽副面的全景图,从而有效扩展拍摄角度、提高拍摄质量、增加拍摄乐趣。我们的算法针对手机进行最佳算法优化和代码优化,支持手机制造商及销售商的嵌入和移植,可以在手机内部实时完成全景合成。将其代码嵌入手机的程序区即可将普通拍照手机升级为全景拍照手机。系统自动完成复杂计算,用户操作简洁直观。

  

(a)原始两幅略有重叠的照片

(b)自动图像拼接

(c)全景图像合成(无缝拼接)

Figure 1. aSmartVision’s 全景成像技术原理

全景图具有很强的视觉冲击力,同时具备三大特性:创作性、观赏性、娱乐性。aSmartVision提供的全景成像技术将这三大特性集成到彩屏拍照手机中,将传统手机升级为精彩的多媒体创作和演示设备,有效增强手机用户的信息交流能力和效果。具备该功能的手机新颖时尚、方便实用。

硬件要求:

     彩屏:分辨率大于120x120像素, 色彩高于4096色;

     存储器:可用内存大于200 KB (其中25KB 用于程序, 58 KB用于3幅QQVGA质量的拼接。

            更多的拼接需要更多的内存,通常9幅拼接可构成360度全景);

     摄像头:分辨率大于160x120像素(QQVGA);

     处理器:ARM7, ARM9, XScale, OMAP, >25 MIPS

     (推荐)5向键:便于全景浏览操作。

软件要求:

     摄像头API 可用 –可控制摄像头拍照及存储;

     手机操作系统允许安装或定制程序;

     使用标准C语言编程,2周至4周完成专用软件平台的软件移植。

用户操作:

手机使用者手持成像手机连续拍摄多幅画面,各幅画面之间留有一定的重叠;本系统在后台实时进行匹配和拼接;用户拍摄完毕,系统自动滚动显示生成的超广角全景图;所得照片信息丰富、内容直观、视觉冲击力强;采用标准图像文件格式,体积小,兼容性强,用户可选择保存或通过彩信业务直接发送。

动感播放模式

振荡模式:对于水平拼接的全景照片,显示时首先从左侧内容开始,逐渐滚动到右侧,到达右侧时改变滚动方向,开始从右侧向左侧滚动,类似于在两个边界之间振荡显示。对于竖直拼接的全景照片则在上下边界之间进行振荡显示。

连续模式:对于水平拼接的全景照片,显示时首先从左侧内容开始,逐渐滚动到右侧,到达右侧时将左侧的图像连续拼接在其后显示,不改变滚动方向,类似于在周期性重复该照片内容。对于竖直拼接的全景照片则在竖直方向重复该照片内容。

水平/竖直全景:

水平全景模式:将连续拍摄的快照进行水平方向的拼接合成,用于拍摄宽阔的场景。

竖直全景模式:将连续拍摄的快照进行竖直方向的拼接合成,用于拍摄天空、高耸建筑物等。

广角设定

60度-两张快照的合成效果:

90度-三张快照的合成效果:

180度-五张快照的合成效果:

PanoCamTM 手机和普通拍照手机的比较:

普通拍照手机

PanoCamTM手机

小视角

低分辨

静态照片

广角

提升分辨率,可打印

动感播放,视频效果

全新的拍照和观赏体验

PanoCamTM 手机和普通摄像手机的比较:

普通摄像手机

PanoCamTM手机

动态图像

适于记录运动物体

画面抖动,分辨率低

数据量大(>100 KB)

内存需求大

电量消耗多

不易通过彩信发送

不易剪辑和存取

交互性弱

无法打印

动感照片(标准JPEG)

适于记录大场景(广角)

画面清晰,分辨率高

数据量小(<100 KB)

内存需求小(25 KB)

电量消耗少

易通过彩信发送

易于剪辑,添加声音

交互性强,观看效果丰富

可以打印

技术指标-专门针对手机优化

执行代码

25 k 字节

工作内存 (3 张QQVGA质量)

58 k字节

处理速度 (3 张QQVGA质量)

< 0.5 秒

允许重叠区域

5% ~ 35%

精度

< 2 像素

计算量

> 20MIPS

PanoCamTM手机的定位:

PanoCamTM不是现有拍照和录像功能的替代,而是有效补充;

PanoCamTM为小屏幕手机带来了一个观看世界的全新体验;

市场应用

“旅游手机”
用户: 大众用户
功能: 山水美景,尽收手机,无线传送,身临其境
“新闻手机”
用户: 记者,热心公众
功能: 第一现场,身临其境
“灵感手机”
用户: 设计、装饰、广告人员
功能: 资料收集(创意捕获),效果展示,广告宣传,竞标演示
“商务手机”
用户: 商务人士
功能: 随身资料,掌中演示(公司实景,产品广告等)
“实景手机”
用户: 地产商,房屋中介
功能: 实景展示

实拍结果:(使用诺基亚7650手机)

蛇口南山:

蛇口全景:

实验室:

室内家居:

深圳南山政协会议:

实施手机:

目前本软件已经成功在Nokia3650,7650,6600,7610手机(智能手机)及首信C8188手机(普通彩屏手机)移植测试。

知识产权:

本软件多项技术已获得或申请有国家专利,中国专利号ZL 03 2 67221.7,中国专利申请号03146508.0,200410062699.0,200410055597.6,国际专利申请号PCT/CN2004/000754,PCT/CN2004/000804。

本软件受中国软件著作权保护,软件著作权登记号2004SR05750。

本软件获软件产品认证登记,证书编号:深DGY-2003-0423。

本技术为科技部中小企业技术创新基金项目,立项代码:04C26214420202。

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