專(zhuān)利名稱(chēng)：基于3d全景視覺(jué)的智能三維立體攝像設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種智能立體攝像設(shè)備，尤其是全方位視覺(jué)傳感器、高速球攝像機(jī)、計(jì)算機(jī)視覺(jué)、機(jī)電一體化設(shè)計(jì)等技術(shù)在智能三維立體攝像設(shè)備方面的應(yīng)用。
背景技術(shù)：
3D電視的普及越來(lái)越快，目前很多家庭購(gòu)買(mǎi)了 3D電視，但實(shí)際可看的3D片源很少，在這種情況下，消費(fèi)者要更好的利用自己的3D電視，3D攝像機(jī)肯定是一種很好的補(bǔ)充。用兩臺(tái)攝像機(jī)模擬左右兩眼，一般的話(huà)兩個(gè)攝像機(jī)之間的距離，即基線(xiàn)距跟人的兩眼之間的距離差不多。只要用兩臺(tái)攝像機(jī)仿真左右兩眼視線(xiàn)，分別拍攝兩條影片，然后將這兩條影片同時(shí)放映到銀幕上；放映時(shí)再采用必要的技術(shù)手段，使觀眾左眼只能看到左眼圖像，右眼也只能看到右眼圖像。當(dāng)兩幅圖像經(jīng)過(guò)電影觀眾的大腦迭合后，他們就對(duì)銀幕畫(huà)面產(chǎn)生了立體縱深感。立體拍攝看似很簡(jiǎn)單的模擬，在實(shí)際操作中卻十分困難。在拍攝中， 兩臺(tái)機(jī)器的一致度要求非常高，否則很難拍出很好的效果。當(dāng)今最新的3D攝像機(jī)搭載了一個(gè)手動(dòng)操控?fù)鼙P(pán)，撥盤(pán)上除了 2D機(jī)型所具備的調(diào)節(jié)對(duì)焦、曝光、光圈、快門(mén)、自動(dòng)曝光轉(zhuǎn)換和白平衡切換之外，此次還增加了 3D深度調(diào)整功能，可以根據(jù)不同的場(chǎng)景來(lái)調(diào)整3D的立體景深效果。兩個(gè)鏡頭的光軸從廣角到長(zhǎng)焦端始終對(duì)齊是一件困難的事，如果不能保證，那么 3D效果將會(huì)變差，一般在3D攝像機(jī)出廠前會(huì)經(jīng)過(guò)精確到微米級(jí)的調(diào)校，以便確保雙鏡頭光軸始終對(duì)齊；但是在使用過(guò)程中，為避免發(fā)生偏差，用戶(hù)需要通過(guò)手工方式實(shí)現(xiàn)3D自動(dòng)調(diào)整，使左右眼畫(huà)面始終在合理的位置上。在實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)播三維立體體育賽事和音樂(lè)會(huì)等大型活動(dòng)時(shí)，對(duì)3D攝像師的要求非常高，往往又要增加一個(gè)3D深度調(diào)整的推手(3D Puller)的新工作崗位，該崗位負(fù)責(zé)對(duì)3D處理層設(shè)備的參數(shù)進(jìn)行設(shè)定，掌控?cái)z像機(jī)的3D景深和3D效果的好壞。有點(diǎn)類(lèi)似于2D的調(diào)光 I位。2D中的技術(shù)協(xié)調(diào)也有3D技術(shù)協(xié)調(diào)對(duì)應(yīng)負(fù)責(zé)3D景深的設(shè)定和3D效果的指導(dǎo)。3D推手需要緊盯屏幕隨時(shí)快速調(diào)整?！銇?lái)說(shuō)，即使多增加一個(gè)3D深度調(diào)整的助手也很難保證兩臺(tái)機(jī)器的一致度；現(xiàn)有的3D拍攝技術(shù)要保證焦距、拍攝方向、拍攝角度和3D深度等的一致性是一項(xiàng)極其困難的事情，尤其是在動(dòng)態(tài)拍攝的情況下，即費(fèi)時(shí)又費(fèi)力同時(shí)難以保證3D拍攝質(zhì)量。另一方面，在有些情況下，比如足球賽事的3D實(shí)況轉(zhuǎn)播時(shí)往往希望即有球場(chǎng)內(nèi)的3D全景視頻圖像又有特寫(xiě)的3D視頻圖像。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服已有3D攝像機(jī)存在的焦距、拍攝方向、拍攝角度和3D深度等的一致性調(diào)整困難、無(wú)法同時(shí)拍攝3D全景視頻圖像和特寫(xiě)的3D視頻圖像的不足，本發(fā)明提供一種實(shí)現(xiàn) 3D全景視頻圖像的拍攝同時(shí)進(jìn)行3D特寫(xiě)視頻圖像的拍攝、實(shí)現(xiàn)在顯示器上全景點(diǎn)控的自動(dòng)3D特寫(xiě)視頻圖像拍攝的基于3D全景視覺(jué)的智能三維立體攝像設(shè)備。
本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是一種基于3D全景視覺(jué)的智能三維立體攝像設(shè)備，包括一組由4臺(tái)全方位攝像裝置構(gòu)成的3D全景攝像裝置、一組由2臺(tái)高清攝像機(jī)構(gòu)成的3D攝像裝置和對(duì)4臺(tái)全方位攝像裝置的圖像進(jìn)行全景立體成像處理、并在顯示器上顯示的3D全景圖像上用鼠標(biāo)點(diǎn)擊想要拍攝對(duì)象位置信息來(lái)自動(dòng)控制3D攝像裝置的對(duì)焦、調(diào)整拍攝方向、角度和3D深度動(dòng)作、并將3D全景視頻圖像和3D視頻圖像按左右通道進(jìn)行合成處理的計(jì)算機(jī)；所述的3D全景攝像裝置與所述的3D攝像裝置通過(guò)支撐桿連接在一起，所述支撐桿的上部固定著所述的3D全景攝像裝置，支撐桿的中部固定著所述的3D攝像裝置，所述的3D全景攝像裝置的中心軸與所述的3D攝像裝置的中心軸重合，所述的3D全景攝像裝置中的4臺(tái)全方位攝像裝置通過(guò)視頻卡與所述的計(jì)算機(jī)進(jìn)行連接，所述的3D攝像裝置中的2臺(tái)高清攝像機(jī)通過(guò)圖像采集單元與所述的計(jì)算機(jī)連接；所述的3D攝像裝置與所述的計(jì)算機(jī)連接；所述的計(jì)算機(jī)包括全景圖像讀取與預(yù)處理單元，用于讀取4臺(tái)全方位攝像裝置的全景圖像并對(duì)全景圖像做簡(jiǎn)單圖像預(yù)處理，分別啟動(dòng)4個(gè)線(xiàn)程，每個(gè)線(xiàn)程讀取一個(gè)全方位攝像裝置的全景圖像，然后用4種不同的模版對(duì)相應(yīng)的全方位攝像裝置進(jìn)行圖像預(yù)處理，其輸出與透視展開(kāi)單元連接；透視展開(kāi)單元，用于對(duì)全方位攝像裝置的全景圖像中的對(duì)立體成像提供成像的扇形圖像部分進(jìn)行透視展開(kāi)，首先將所述的全景圖像讀取與預(yù)處理單元處理得到的4幅圖像進(jìn)行分割處理，分割成8個(gè)扇形圖像部分，即0DVS1L、0DVS2L、0DVS3L、0DVS4L、0DVS2R, 0DVS3R、0DVS4R和ODVSlR ；然后分別對(duì)8個(gè)扇形圖像部分進(jìn)行透視展開(kāi)得到4幅0DVS1L、 0DVS2L、0DVS3L 和 0DVS4L 的左透視展開(kāi)圖像和 4 幅 0DVS2R、0DVS3R、0DVS4R 和 ODVSlR 的右透視展開(kāi)圖像；其輸出與全景立體圖像加工單元連接；全景立體圖像加工單元，用于輸出全景立體圖像給立體顯示設(shè)備，將在所述的透視展開(kāi)單元中以Viewerl、Viewer2、Viewer3和Viewer4四個(gè)視角進(jìn)行展開(kāi)的左右圖像分兩個(gè)通道輸出給立體顯示設(shè)備，其中4幅0DVS1L、0DVS2L、0DVS3L和0DVS4L的左透視展開(kāi)圖像合成一個(gè)視頻流圖像傳輸給立體顯示設(shè)備的左側(cè)視頻圖像輸入端，4幅0DVS2R、0DVS3R、 0DVS4R和ODVSlR的右透視展開(kāi)圖像合成一個(gè)視頻流圖像傳輸給3D圖像和3D全景圖像合成單元的輸入端；3D攝像裝置參數(shù)調(diào)整單元，用于響應(yīng)3D攝像師用鼠標(biāo)點(diǎn)擊在全景圖上的某一個(gè)網(wǎng)格時(shí)所產(chǎn)生的事件，自動(dòng)進(jìn)行3D景深的設(shè)定和3D效果的調(diào)整以及攝像機(jī)的焦距、拍攝方向和拍攝角度等調(diào)整，當(dāng)3D攝像師用鼠標(biāo)點(diǎn)擊在全景圖上的某一個(gè)網(wǎng)格時(shí)，軟件系統(tǒng)自動(dòng)產(chǎn)生的一個(gè)帶有預(yù)置點(diǎn)編號(hào)的信息為參數(shù)的事件，軟件系統(tǒng)發(fā)生一個(gè)軟件中斷響應(yīng)，讀取帶有預(yù)置點(diǎn)編號(hào)的信息的參數(shù)，然后以該預(yù)置點(diǎn)編號(hào)的信息去檢索預(yù)置點(diǎn)與設(shè)備的各種參數(shù)對(duì)應(yīng)表獲得攝像機(jī)的焦距、拍攝方向、拍攝角度和3D景深參數(shù)值，接著根據(jù)這些參數(shù)值通過(guò)PELCO-D控制協(xié)議控制所述的3D攝像裝置中的調(diào)焦、水平轉(zhuǎn)動(dòng)、垂直轉(zhuǎn)動(dòng)和3D深度的調(diào)整電機(jī)的動(dòng)作；3D圖像讀取單元，用于從所述的高清視頻采集單元分別讀取所述的3D攝像裝置所獲得的左右兩個(gè)通道的視頻圖像，其輸出與所述的3D圖像和3D全景圖像合成單元的輸入相連接；
3D圖像和3D全景圖像合成單元，用于將所述的3D攝像裝置所獲得的左右兩個(gè)通道的視頻圖像和所述的全景立體圖像加工單元所得到的左右兩個(gè)通道的全景視頻圖像進(jìn)行合成處理，左通道的視頻圖像與左通道的全景視頻圖像合成在一起，合成的一個(gè)視頻流圖像傳輸給立體顯示設(shè)備的左側(cè)視頻圖像輸入端；右通道的視頻圖像與右通道的全景視頻圖像合成在一起，合成的一個(gè)視頻流圖像傳輸給立體顯示設(shè)備的右側(cè)視頻圖像輸入端。進(jìn)一步，所述的3D攝像裝置，用于獲取拍攝現(xiàn)場(chǎng)的某一局部的3D視頻圖像；由一組由2臺(tái)相同攝像參數(shù)的高清攝像機(jī)所構(gòu)成，所述的高清攝像機(jī)的焦距、拍攝方向、拍攝角度和3D深度等調(diào)整動(dòng)作是由所述的3D攝像裝置中相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，其中鏡頭的調(diào)焦是由所述的高清攝像機(jī)中的內(nèi)部所帶電機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，所述的3D攝像裝置的拍攝方向的調(diào)整是由水平方向轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，所述的3D攝像裝置的拍攝角度的調(diào)整是由垂直方向轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，所述的3D攝像裝置的3D深度的調(diào)整是由轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，具體實(shí)現(xiàn)方式是將所述的兩臺(tái)高清攝像機(jī)分別固定在由兩個(gè)嚙合的齒輪片，其中一個(gè)齒輪片的另一端加工成渦輪形狀，轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)渦桿，渦桿帶動(dòng)其中一個(gè)齒輪片上的渦輪轉(zhuǎn)動(dòng)， 從而帶動(dòng)兩個(gè)齒輪片嚙合轉(zhuǎn)動(dòng)，最終帶動(dòng)了兩個(gè)齒輪片上的高清攝像機(jī)的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn) 3D深度的調(diào)整；在所述的3D攝像裝置中還包括有一個(gè)解碼器，通過(guò)串口接收所述的計(jì)算機(jī)的控制碼，并對(duì)該控制碼進(jìn)行解析，并將解析的結(jié)果轉(zhuǎn)換成驅(qū)動(dòng)所述的3D攝像裝置中相應(yīng)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的控制電壓，然后傳遞給所述的3D攝像裝置以控制其鏡頭的調(diào)焦、水平轉(zhuǎn)動(dòng)、垂直轉(zhuǎn)動(dòng)、3D深度的調(diào)整及停止操作。再進(jìn)一步，所述的計(jì)算機(jī)對(duì)所述的3D攝像裝置的控制是通過(guò)一個(gè)RS232/RS485 轉(zhuǎn)換器來(lái)將兩個(gè)通訊接口進(jìn)行連接，并對(duì)所述的3D攝像裝置寫(xiě)入串口命令來(lái)實(shí)現(xiàn)的，利用 PELCO-D控制協(xié)議作為所述的3D攝像裝置的控制協(xié)議來(lái)進(jìn)行開(kāi)發(fā)；將全景圖像劃分為若干個(gè)小的區(qū)域，每個(gè)區(qū)域?qū)?yīng)一個(gè)網(wǎng)格，每個(gè)網(wǎng)格都對(duì)應(yīng)著相應(yīng)的攝像機(jī)的焦距、拍攝方向、拍攝角度和3D景深，設(shè)置了 672個(gè)預(yù)置點(diǎn)，將每個(gè)預(yù)置點(diǎn)進(jìn)行編號(hào)，然后將3D處理層設(shè)備的各種參數(shù)，如攝像機(jī)的焦距、拍攝方向、拍攝角度和3D 景深參數(shù)預(yù)先調(diào)整好并設(shè)置到相應(yīng)編號(hào)的預(yù)置點(diǎn)，形成一張預(yù)置點(diǎn)與設(shè)備的各種參數(shù)對(duì)應(yīng)表，如表1所示；
權(quán)利要求
1. 一種基于3D全景視覺(jué)的智能三維立體攝像設(shè)備，其特征在于所述基于3D全景視覺(jué)的智能三維立體攝像設(shè)備包括一組由4臺(tái)全方位攝像裝置構(gòu)成的3D全景攝像裝置、一組由2臺(tái)高清攝像機(jī)構(gòu)成的3D攝像裝置和對(duì)4臺(tái)全方位攝像裝置的圖像進(jìn)行全景立體成像處理、并在顯示器上顯示的3D全景圖像上用鼠標(biāo)點(diǎn)擊想要拍攝對(duì)象位置信息來(lái)自動(dòng)控制 3D攝像裝置的對(duì)焦、調(diào)整拍攝方向、角度和3D深度動(dòng)作、并將3D全景視頻圖像和3D視頻圖像按左右通道進(jìn)行合成處理的計(jì)算機(jī)；所述的3D全景攝像裝置與所述的3D攝像裝置通過(guò)支撐桿連接在一起，所述支撐桿的上部固定著所述的3D全景攝像裝置，支撐桿的中部固定著所述的3D攝像裝置，所述的3D全景攝像裝置的中心軸與所述的3D攝像裝置的中心軸重合，所述的3D全景攝像裝置中的4臺(tái)全方位攝像裝置通過(guò)視頻卡與所述的計(jì)算機(jī)進(jìn)行連接，所述的3D攝像裝置中的2臺(tái)高清攝像機(jī)通過(guò)圖像采集單元與所述的計(jì)算機(jī)連接；所述的3D攝像裝置與所述的計(jì)算機(jī)連接；所述的計(jì)算機(jī)包括全景圖像讀取與預(yù)處理單元，用于讀取4臺(tái)全方位攝像裝置的全景圖像并對(duì)全景圖像做簡(jiǎn)單圖像預(yù)處理，分別啟動(dòng)4個(gè)線(xiàn)程，每個(gè)線(xiàn)程讀取一個(gè)全方位攝像裝置的全景圖像，然后用4種不同的模版對(duì)相應(yīng)的全方位攝像裝置進(jìn)行圖像預(yù)處理，其輸出與透視展開(kāi)單元連接；透視展開(kāi)單元，用于對(duì)全方位攝像裝置的全景圖像中的對(duì)立體成像提供成像的扇形圖像部分進(jìn)行透視展開(kāi)，首先將所述的全景圖像讀取與預(yù)處理單元處理得到的4幅圖像進(jìn)行分割處理，分割成8個(gè)扇形圖像部分，即0DVS1L、0DVS2L、0DVS3L、0DVS4L、0DVS2R、0DVS3R、 0DVS4R和ODVS IR ；然后分別對(duì)8個(gè)扇形圖像部分進(jìn)行透視展開(kāi)得到4幅0DVS1L、0DVS2L、 0DVS3L和0DVS4L的左透視展開(kāi)圖像和4幅0DVS2R、0DVS3R、0DVS4R和ODVSlR的右透視展開(kāi)圖像；其輸出與全景立體圖像加工單元連接；全景立體圖像加工單元，用于輸出全景立體圖像給立體顯示設(shè)備，將在所述的透視展開(kāi)單元中以Viewerl、Viewer2、Viewer3和Viewer4四個(gè)視角進(jìn)行展開(kāi)的左右圖像分兩個(gè)通道輸出給立體顯示設(shè)備，其中4幅0DVS1L、0DVS2L、0DVS3L和0DVS4L的左透視展開(kāi)圖像合成一個(gè)視頻流圖像傳輸給立體顯示設(shè)備的左側(cè)視頻圖像輸入端，4幅0DVS2R、0DVS3R、 0DVS4R和ODVSlR的右透視展開(kāi)圖像合成一個(gè)視頻流圖像傳輸給3D圖像和3D全景圖像合成單元的輸入端；3D攝像裝置參數(shù)調(diào)整單元，用于響應(yīng)3D攝像師用鼠標(biāo)點(diǎn)擊在全景圖上的某一個(gè)網(wǎng)格時(shí)所產(chǎn)生的事件，自動(dòng)進(jìn)行3D景深的設(shè)定和3D效果的調(diào)整以及攝像機(jī)的焦距、拍攝方向和拍攝角度等調(diào)整，當(dāng)3D攝像師用鼠標(biāo)點(diǎn)擊在全景圖上的某一個(gè)網(wǎng)格時(shí)，軟件系統(tǒng)自動(dòng)產(chǎn)生的一個(gè)帶有預(yù)置點(diǎn)編號(hào)的信息為參數(shù)的事件，軟件系統(tǒng)發(fā)生一個(gè)軟件中斷響應(yīng)，讀取帶有預(yù)置點(diǎn)編號(hào)的信息的參數(shù)，然后以該預(yù)置點(diǎn)編號(hào)的信息去檢索預(yù)置點(diǎn)與設(shè)備的各種參數(shù)對(duì)應(yīng)表獲得攝像機(jī)的焦距、拍攝方向、拍攝角度和3D景深參數(shù)值，接著根據(jù)這些參數(shù)值通過(guò) PELCO-D控制協(xié)議控制所述的3D攝像裝置中的調(diào)焦、水平轉(zhuǎn)動(dòng)、垂直轉(zhuǎn)動(dòng)和3D深度的調(diào)整電機(jī)的動(dòng)作；3D圖像讀取單元，用于從所述的高清視頻采集單元分別讀取所述的3D攝像裝置所獲得的左右兩個(gè)通道的視頻圖像，其輸出與所述的3D圖像和3D全景圖像合成單元的輸入相連接；3D圖像和3D全景圖像合成單元，用于將所述的3D攝像裝置所獲得的左右兩個(gè)通道的視頻圖像和所述的全景立體圖像加工單元所得到的左右兩個(gè)通道的全景視頻圖像進(jìn)行合成處理，左通道的視頻圖像與左通道的全景視頻圖像合成在一起，合成的一個(gè)視頻流圖像傳輸給立體顯示設(shè)備的左側(cè)視頻圖像輸入端；右通道的視頻圖像與右通道的全景視頻圖像合成在一起，合成的一個(gè)視頻流圖像傳輸給立體顯示設(shè)備的右側(cè)視頻圖像輸入端。
2.如權(quán)利要求1所述的基于3D全景視覺(jué)的智能三維立體攝像設(shè)備，其特征在于所述的3D攝像裝置，用于獲取拍攝現(xiàn)場(chǎng)的某一局部的3D視頻圖像；由一組由2臺(tái)相同攝像參數(shù)的高清攝像機(jī)所構(gòu)成，所述的高清攝像機(jī)的焦距、拍攝方向、拍攝角度和3D深度等調(diào)整動(dòng)作是由所述的3D攝像裝置中相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，其中鏡頭的調(diào)焦是由所述的高清攝像機(jī)中的內(nèi)部所帶電機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，所述的3D攝像裝置的拍攝方向的調(diào)整是由水平方向轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，所述的3D攝像裝置的拍攝角度的調(diào)整是由垂直方向轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，所述的3D攝像裝置的3D深度的調(diào)整是由轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，具體實(shí)現(xiàn)方式是將所述的兩臺(tái)高清攝像機(jī)分別固定在由兩個(gè)嚙合的齒輪片，其中一個(gè)齒輪片的另一端加工成渦輪形狀，轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)渦桿，渦桿帶動(dòng)其中一個(gè)齒輪片上的渦輪轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)兩個(gè)齒輪片嚙合轉(zhuǎn)動(dòng)，最終帶動(dòng)了兩個(gè)齒輪片上的高清攝像機(jī)的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)3D深度的調(diào)整；在所述的3D攝像裝置中還包括有一個(gè)解碼器，通過(guò)串口接收所述的計(jì)算機(jī)的控制碼，并對(duì)該控制碼進(jìn)行解析，并將解析的結(jié)果轉(zhuǎn)換成驅(qū)動(dòng)所述的3D攝像裝置中相應(yīng)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的控制電壓，然后傳遞給所述的3D攝像裝置以控制其鏡頭的調(diào)焦、水平轉(zhuǎn)動(dòng)、垂直轉(zhuǎn)動(dòng)、3D深度的調(diào)整及停止操作。
3.如權(quán)利要求1或2所述的基于3D全景視覺(jué)的智能三維立體攝像設(shè)備，其特征在于 所述的計(jì)算機(jī)對(duì)所述的3D攝像裝置的控制是通過(guò)一個(gè)RS232/RS485轉(zhuǎn)換器來(lái)將兩個(gè)通訊接口進(jìn)行連接，并對(duì)所述的3D攝像裝置寫(xiě)入串口命令來(lái)實(shí)現(xiàn)的，利用PELCO-D控制協(xié)議作為所述的3D攝像裝置的控制協(xié)議來(lái)進(jìn)行開(kāi)發(fā)；將全景圖像劃分為若干個(gè)小的區(qū)域，每個(gè)區(qū)域?qū)?yīng)一個(gè)網(wǎng)格，每個(gè)網(wǎng)格都對(duì)應(yīng)著相應(yīng)的攝像機(jī)的焦距、拍攝方向、拍攝角度和3D景深，設(shè)置了 672個(gè)預(yù)置點(diǎn)，將每個(gè)預(yù)置點(diǎn)進(jìn)行編號(hào)，然后將3D處理層設(shè)備的各種參數(shù)，如攝像機(jī)的焦距、拍攝方向、拍攝角度和3D景深參數(shù)預(yù)先調(diào)整好并設(shè)置到相應(yīng)編號(hào)的預(yù)置點(diǎn)，形成一張預(yù)置點(diǎn)與設(shè)備的各種參數(shù)對(duì)應(yīng)表，如表1所示；
4.如權(quán)利要求1或2所述的基于3D全景視覺(jué)的智能三維立體攝像設(shè)備，其特征在于 在所述全景立體圖像輸出單元中，采用柱狀模型建模的方式對(duì)全景立體視覺(jué)進(jìn)行建模，將構(gòu)成全景立體視覺(jué)的四個(gè)全方位攝像裝置均勻配置在柱狀模型的中部，在所述的全景立體視覺(jué)柱狀模型中有八個(gè)點(diǎn)，其中PI、P2、P3和P4這四個(gè)點(diǎn)是雙目立體視覺(jué)的轉(zhuǎn)折點(diǎn)，Pl 0 P2范圍是ODVSl和0DVS2的雙目立體視覺(jué)范圍，屬于Viewerl的雙目立體視覺(jué)范圍，在該立體視覺(jué)范圍中ODVSl承擔(dān)右眼的角色，0DVS2承擔(dān)左眼的角色；其中Mi_2、M2_3、M3_4和M4^ 這四個(gè)點(diǎn)分別為雙目立體視覺(jué)水平視場(chǎng)中間點(diǎn)，Μ"是ODVSl和0DVS2的雙目立體視覺(jué)的中間點(diǎn)，M2_3是0DVS2和0DVS3的雙目立體視覺(jué)的中間點(diǎn)，M3_4是0DVS3和0DVS4的雙目立體視覺(jué)的中間點(diǎn)，Mf1是0DVS4和ODVSl的雙目立體視覺(jué)的中間點(diǎn)；對(duì)于Viewerl的雙目立體視覺(jué)范圍ODVSl的水平方向上的成像是45° 180° _Φ2，以逆時(shí)針?lè)较驗(yàn)檎较颍?DVS2 的水平方向上的成像是Φ2 135°，將ODVS的中心點(diǎn)到雙目立體視覺(jué)水平視場(chǎng)中間點(diǎn)之間的距離定義為D的話(huà)，通過(guò)公式(9)計(jì)算出角度Φ2，
5.如權(quán)利要求3所述的基于3D全景視覺(jué)的智能三維立體攝像設(shè)備，其特征在于在所述的透視展開(kāi)單元中，其透視展開(kāi)算法實(shí)現(xiàn)如下首先，建立全景圖像上的任意一點(diǎn)P(X，y)與空間坐標(biāo)系中一點(diǎn)Ρ(χ，γ，ζ)的對(duì)應(yīng)關(guān)系， 空間中的一點(diǎn)Ρ(Χ，Y，Ζ)，經(jīng)過(guò)雙曲鏡面反射后，在全方位視覺(jué)傳感器成像平面上形成對(duì)應(yīng)的像點(diǎn)P(x，y)，根據(jù)光學(xué)原理，得出像點(diǎn)Ρ (χ，y)與空間物點(diǎn)P (X，Y，Z)的一一對(duì)應(yīng)關(guān)系 Xfjb2-C2)(10)
6.如權(quán)利要求1或2所述的基于3D全景視覺(jué)的智能三維立體攝像設(shè)備，其特征在于在所述的全方位攝像裝置中采用固定單視點(diǎn)全方位攝像裝置的設(shè)計(jì)，進(jìn)入雙曲面鏡的中心的光，根據(jù)雙曲面的鏡面特性向著其虛焦點(diǎn)折射，實(shí)物圖像經(jīng)雙曲面鏡反射到聚光透鏡中成像，在該成像平面上的一個(gè)點(diǎn)P(X，y)對(duì)應(yīng)著實(shí)物在空間上的一個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)A(x，Y，Ζ)； 雙曲面鏡構(gòu)成的光學(xué)系統(tǒng)由下面5個(gè)等式表示；
全文摘要
一種基于3D全景視覺(jué)的智能三維立體攝像設(shè)備，包括一組由4臺(tái)全方位攝像裝置構(gòu)成的3D全景攝像裝置、一組由2臺(tái)高清攝像機(jī)構(gòu)成的3D攝像裝置和對(duì)4臺(tái)全方位攝像裝置的圖像進(jìn)行全景立體成像處理的計(jì)算機(jī)；可同時(shí)獲取實(shí)時(shí)的3D全景和3D視頻圖像，拍攝過(guò)程極其簡(jiǎn)單和方便，只要點(diǎn)擊全景圖像上想要拍攝的對(duì)象設(shè)備就自動(dòng)完成調(diào)焦、水平轉(zhuǎn)動(dòng)、垂直轉(zhuǎn)動(dòng)和3D深度的調(diào)整等動(dòng)作，可廣泛的應(yīng)用于重大體育賽事、文藝演出、動(dòng)畫(huà)電影等現(xiàn)場(chǎng)立體拍攝許多應(yīng)用領(lǐng)域。
文檔編號(hào)G03B35/08GK102289145SQ201110183030
公開(kāi)日2011年12月21日 申請(qǐng)日期2011年6月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月30日
發(fā)明者俞立, 吳立娟, 孫軍, 孟炎, 宗明理, 湯一平, 湯曉燕, 田旭園 申請(qǐng)人:浙江工業(yè)大學(xué)