技術(shù)特征：

1.一種圖像采集方法，應(yīng)用于實現(xiàn)虛擬現(xiàn)實技術(shù)，其特征在于，

提供至少五個圖像采集裝置，用以采集圖像；

還包括以下步驟：

步驟S1、自當(dāng)前位置通過所述圖像采集裝置同時的采集各個方向的圖像；

步驟S2、定義一空間立方體，使所述空間立方體的六個平面對應(yīng)六個不同方向，將關(guān)聯(lián)于所述六個方向的所述圖像轉(zhuǎn)換為對應(yīng)所述六個平面的平面圖像；

步驟S3、傳輸或者保存關(guān)聯(lián)于所述空間立方體的所述平面圖像；

步驟S4、移動至下一位置重復(fù)所述步驟S1，或者于當(dāng)前位置等待預(yù)定時間周期后重復(fù)所述步驟S1。

2.如權(quán)利要求1所述圖像采集方法，其特征在于，所述步驟S1中，將采集到的各個方向的圖像，根據(jù)所述圖像的成像平面的位置，將所述圖像將拼合成一多面體。

3.如權(quán)利要求2所述圖像采集方法，其特征在于，所述步驟S2中，具體包括以下步驟：

步驟S21、建立一對應(yīng)所述空間立方體的三維坐標(biāo)[X,Y,Z]；

步驟S22、選取所述多面體上一未轉(zhuǎn)換的面G；

步驟S23、于選取的所述面上選取一未轉(zhuǎn)換的像素P'，并獲取所述像素P'于所述面G對應(yīng)的所述圖像采集裝置的有效視區(qū)上的坐標(biāo)位置P'(X',Y',Z')；

步驟S24、根據(jù)選取的所述面G對應(yīng)的所述圖像采集裝置的取景方向與所述三維坐標(biāo)[X,Y,Z]之間的X軸轉(zhuǎn)角α，Y軸轉(zhuǎn)角β，Z軸轉(zhuǎn)角γ，計算獲得所述有效視區(qū)上的坐標(biāo)位置P'(X',Y',Z')于所述三維坐標(biāo)[X,Y,Z]上的坐標(biāo)位置P'(X,Y,Z)；

步驟S25、根據(jù)所述三維坐標(biāo)[X,Y,Z]上的坐標(biāo)位置P'(X,Y,Z)，以及所述面G對應(yīng)的所述圖像采集裝置的朝向或位置，計算獲得所述面G對應(yīng)的所述圖像采集裝置對應(yīng)所述三維坐標(biāo)[X,Y,Z]上的坐標(biāo)位置P'(X,Y,Z)的視線，與所述空間立方體內(nèi)表面的交點P(X,Y,Z)，并將所述交點P(X,Y,Z)作為所述像素P'于所述空間立方體上轉(zhuǎn)換后的位置進(jìn)行儲存；

步驟S26、判斷所述面G上是否存在未轉(zhuǎn)換的像素，如有則返回所述步驟S23；

步驟S27、判斷所述多面體是否存在未轉(zhuǎn)換的面，如有則返回所述步驟S22。

4.如權(quán)利要求3所述圖像采集方法，其特征在于，所述步驟S24中，通過以下算式，計算獲得所述有效視區(qū)上的坐標(biāo)位置P'(X',Y',Z')于所述三維坐標(biāo)[X,Y,Z]上的坐標(biāo)位置P'(X,Y,Z)：

$\left[\begin{array}{c}X\\ Y\\ Z\end{array}\right]=R(\mathrm{\α},\mathrm{\β},\mathrm{\γ})\×\left[\begin{array}{c}{X}^{\′}\\ Y^{\′}\\ Z^{\′}\end{array}\right]$

其中，所述三維坐標(biāo)為依據(jù)右手法則的三維卡迪爾坐標(biāo)系，R(α,β,γ)為三維卡迪爾直角坐標(biāo)系的同心旋轉(zhuǎn)矩陣函數(shù)，R(α,β,γ)表達(dá)式為：

R(α,β,γ)＝R(α)×R(β)×R(γ)

$R\left(\mathrm{\β}\right)=\left[\begin{array}{ccc}cos\left(\mathrm{\β}\right)& sin\left(\mathrm{\β}\right)& 0\\ -sin\left(\mathrm{\β}\right)& cos\left(\mathrm{\β}\right)& 0\\ 0& 0& 1\end{array}\right]$

5.如權(quán)利要求3所述圖像采集方法，其特征在于，所述步驟S25中，通過最大值算法Q＝MAX(|x|,|y|,|z|)和三角形等比關(guān)系，計算所述交點P(X,Y,Z)的位置，

其矩陣表達(dá)式為：

$P(X,Y,Z)=\left[\begin{array}{ccc}Fx\left(Q\right)& 0& 0\\ 0& Fy\left(Q\right)& 0\\ 0& 0& Fz\left(Q\right)\end{array}\right]\×\left[\begin{array}{c}X\\ Y\\ Z\end{array}\right].$

6.如權(quán)利要求5所述圖像采集方法，其特征在于，于所述空間立方體的每個平面上定義像素陣列，所述交點P(X,Y,Z)不在所述空間立方體的對應(yīng)的平面的像素陣列上時通過插值法，于所述像素陣列上對應(yīng)的像素點處生成過渡數(shù)據(jù)。

7.如權(quán)利要求6所述圖像采集方法，其特征在于，所述插值法為線性近似法或雙三次插值法。

8.如權(quán)利要求3所述圖像采集方法，其特征在于，于所述空間立方體的每個面定義像素陣列，并于所述像素陣列設(shè)置精度冗余，所述多面體的兩個相鄰的面G上具有重疊的點時使相鄰的兩個面G中的第一面G1上重疊的點P1'(X',Y',Z')＝P1'(X'-f,Y'-f,Z'-f)，以及使相鄰的兩個面G中的第二面G2上重疊的點P2'(X',Y',Z')＝P1'(X'+f,Y'+f,Z'+f)，f為所述像素陣列的精度冗余值。

9.如權(quán)利要求8所述圖像采集方法，其特征在于，f＝0.5。

10.如權(quán)利要求3所述圖像采集方法，其特征在于，對所述多面體的每個面的交界處通過高斯標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布對所述面的邊緣的點對應(yīng)的像素與臨界的冗余點對應(yīng)的像素，或暗角效應(yīng)累積對應(yīng)的像素做加權(quán)平均。

11.如權(quán)利要求3所述圖像采集方法，其特征在于，通過硬件查表實現(xiàn)所述步驟S23至所述步驟S25中的計算。

12.如權(quán)利要求1所述圖像采集方法，其特征在于，所述步驟S3中，傳輸所述平面圖像時將對應(yīng)所述空間立方體的六個平面中相鄰的三個平面對應(yīng)的所述平面圖像拼合為一第一平面圖像進(jìn)行傳輸，將所述空間立方體的其余三個相鄰的平面對應(yīng)的平面圖像拼合為一第二平面圖像進(jìn)行傳輸。

13.如權(quán)利要求12所述圖像采集方法，其特征在于，所述第一平面圖像包括所述空間立方體的頂面對應(yīng)的平面圖像、前面對應(yīng)的平面圖像以及后面對應(yīng)的平面圖像，所述第二平面圖像包括所述空間立方體的左面對應(yīng)的平面圖像、后面對應(yīng)的平面圖像以及右面對應(yīng)的平面圖像。

14.如權(quán)利要求13所述圖像采集方法，其特征在于，所述第一平面圖像及所述第二平面圖像以并行數(shù)據(jù)流形式進(jìn)行傳輸。

15.如權(quán)利要求14所述圖像采集方法，其特征在于，所述第一平面圖像及所述第二平面圖像以并行數(shù)據(jù)流形式進(jìn)行傳輸時對每一所述數(shù)據(jù)流進(jìn)行數(shù)據(jù)壓縮。

16.一種虛擬現(xiàn)實圖像傳輸方法，其特征在于，應(yīng)用于如權(quán)利要求1-11中任一所述的圖像采集方法，所述步驟S3中，傳輸所述平面圖像時將對應(yīng)所述空間立方體的六個平面中相鄰的三個平面對應(yīng)的所述平面圖像拼合為一第一平面圖像進(jìn)行傳輸，將所述空間立方體的其余三個相鄰的平面對應(yīng)的平面圖像拼合為一第二平面圖像進(jìn)行傳輸。

17.如權(quán)利要求16所述虛擬現(xiàn)實圖像傳輸方法，其特征在于，所述第一平面圖像包括所述空間立方體的頂面對應(yīng)的平面圖像、前面對應(yīng)的平面圖像以及后面對應(yīng)的平面圖像，所述第二平面圖像包括所述空間立方體的左面對應(yīng)的平面圖像、后面對應(yīng)的平面圖像以及右面對應(yīng)的平面圖像。

18.如權(quán)利要求17所述虛擬現(xiàn)實圖像傳輸方法，其特征在于，所述第一平面圖像及所述第二平面圖像以并行數(shù)據(jù)流形式進(jìn)行傳輸。

19.如權(quán)利要求18所述虛擬現(xiàn)實圖像傳輸方法，其特征在于，所述第一平面圖像及所述第二平面圖像以并行數(shù)據(jù)流形式進(jìn)行傳輸時對每一所述數(shù)據(jù)流進(jìn)行數(shù)據(jù)壓縮。

20.一種虛擬現(xiàn)實圖像顯示方法，其特征在于，應(yīng)用于如權(quán)利要求1-15中任一所述的圖像采集方法，或者應(yīng)用于權(quán)利要求16-29中任意所述的虛擬現(xiàn)實圖像傳輸方法，還包括以下步驟：

步驟S101、獲取所述空間立方體的每個平面的平面圖像；

步驟S102、獲取觀測面G0的可視區(qū)W的所有像素位置；

步驟S103、取所述可視區(qū)W一上未顯示的像素P”(X”,Y”,Z”)；

步驟S104、計算所述像素P”(X”,Y”,Z”)于所述三維坐標(biāo)[X,Y,Z]上的位置P”(X,Y,Z)；

步驟S105、根據(jù)像素P”的位置，計算所述觀測面G0對應(yīng)的視線與所述空間立方體的交點P0(X,Y,Z)；

步驟S106、于所述可視區(qū)W的像素P”(X”,Y”,Z”)對應(yīng)的位置，顯示所述交點P0(X,Y,Z)對應(yīng)的所述平面圖像的像素顏色；

步驟S107、判斷所述可視區(qū)W是否存在未顯示的像素，如有則返回所述步驟S103。

21.如權(quán)利要求20所述虛擬現(xiàn)實圖像顯示方法，其特征在于，所述步驟S104中，通過以下算式算計所述像素P”(X”,Y”,Z”)于所述三維坐標(biāo)[X,Y,Z]上的位置P”(X,Y,Z)：

$\left[\begin{array}{c}X\\ Y\\ Z\end{array}\right]=R(\mathrm{\α}0,\mathrm{\β}0,\mathrm{\γ}0)\×\left[\begin{array}{c}{X}^{\′\′}\\ Y^{\′\′}\\ Z^{\′\′}\end{array}\right]$

其中，所述三維坐標(biāo)為依據(jù)右手法則的三維卡迪爾坐標(biāo)系，R(α0，β0，γ0)為三維卡迪爾直角坐標(biāo)系的同心旋轉(zhuǎn)矩陣函數(shù)，α0，β0，γ0為觀測面G0的坐標(biāo)系與所述空間立方體對應(yīng)的三維坐標(biāo)[X,Y,Z]的三軸的轉(zhuǎn)角，R(α0，β0，γ0)表達(dá)式為：

R(α0，β0，γ0)＝R(α0)×R(β0)×R(γ0)

$R\left(\mathrm{\γ}0\right)=\left[\begin{array}{ccc}1& 0& 0\\ 0& cos\left(\mathrm{\γ}0\right)& -sin\left(\mathrm{\γ}0\right)\\ 0& sin\left(\mathrm{\γ}0\right)& \cos \left(\mathrm{\γ}0\right)\end{array}\right]$

$R\left(\mathrm{\β}0\right)=\left[\begin{array}{ccc}cos\left(\mathrm{\β}0\right)& sin\left(\mathrm{\β}0\right)& 0\\ -sin\left(\mathrm{\β}0\right)& cos\left(\mathrm{\β}0\right)& 0\\ 0& 0& 1\end{array}\right]$

$R\left(\mathrm{\α}0\right)=\left[\begin{array}{ccc}cos\left(\mathrm{\α}0\right)& 0& sin\left(\mathrm{\α}0\right)\\ 0& 1& 0\\ -sin\left(\mathrm{\α}0\right)& 0& cos\left(\mathrm{\α}0\right)\end{array}\right].$

22.如權(quán)利要求20所述虛擬現(xiàn)實圖像顯示方法，其特征在于，所述步驟S105中，通過最大值算法Q＝MAX(|x|,|y|,|z|)和三角形等比關(guān)系，計算所述交點P0(X,Y,Z)的位置，

其矩陣表達(dá)式為：

$P(X,Y,Z)=\left[\begin{array}{ccc}Fx\left(Q\right)& 0& 0\\ 0& Fy\left(Q\right)& 0\\ 0& 0& Fz\left(Q\right)\end{array}\right]\×\left[\begin{array}{c}X\\ Y\\ Z\end{array}\right].$

23.如權(quán)利要求20所述虛擬現(xiàn)實圖像顯示方法，其特征在于，于所述空間立方體的每個平面上定義像素陣列，所述交點P0(X,Y,Z)不在所述空間立方體的對應(yīng)的平面的像素陣列上時，通過插值法于根據(jù)所述像素陣列上周圍的像素點處生成過渡數(shù)據(jù)并顯示于所述可視區(qū)W對應(yīng)的位置上。

24.如權(quán)利要求20所述虛擬現(xiàn)實圖像顯示方法，其特征在于，所述插值法為線性近似法或雙三次插值法。