專利名稱：基于正多面體的360度無盲區(qū)全景視頻拍攝設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種無盲區(qū)，即橫向視野360度，縱向視野180度的三維全景視頻拍攝設(shè)備，具體為基于正多面體的360度無盲區(qū)全景視頻拍攝設(shè)備。
背景技術(shù)：
隨著影像器材和計算機軟硬件技術(shù)的發(fā)展，目前人們可以通過單反相機和魚眼鏡頭以及全景云臺拍攝出特定空間360度全景，具體拍攝方法是，相機圍繞鏡頭光學(xué)中心旋轉(zhuǎn)，拍攝空間各角度的照片，后期通過圖像的特征點匹配以及圖形矯正、智能融合技術(shù)，將零散的圖片無縫整合為ー張全景圖片。特別說明的是，如果要完美地拼接圖像，那么一定要精確圍繞鏡頭光學(xué)中心旋轉(zhuǎn)，因為只有這樣，所拍攝的圖像才沒有“視差”。如果說全景攝影是攝影技術(shù)的特定方式，那么與視頻拍攝技術(shù)對應(yīng)的則是全景視 頻。在靜態(tài)的全景攝影過程中，攝影師拍攝各方位的照片是有先后順序的，也就有時差，但對于全景視頻的拍攝，這樣的方式顯然不適合，因為在ー個空間里，每個角度都是動態(tài)的，如果需要拍攝全景視頻，則需要同時捕獲各個角度的動態(tài)影像。因此采用多個攝像機同時拍攝的方法勢在必然，事實上，通過多個攝像機拍攝全景視頻的方法在全球范圍內(nèi)皆是ー個通用的辦法，比如pointgrey公司的產(chǎn)品Iadybug,以及專利申請?zhí)枮?01120176734. 7的360全景視頻拍攝設(shè)備；此類產(chǎn)品共有6個鏡頭，布局為橫向五個鏡頭，向上ー個鏡頭。該產(chǎn)品的缺陷是6個鏡頭非共ー個球面，后期的拼接裂縫較大，此外機座方向會有盲區(qū)。第二種獲取全景視頻的方式則是，通過ー個反射出360度的影像的“反光鏡”來拍攝全景視頻，市面出售的產(chǎn)品比如pano_pro(反光鏡系統(tǒng))、Sony Bloggie(—體機、反光鏡作為附件)、以及專利申請?zhí)枮?01220046231. 2的360度全景視頻拍攝系統(tǒng)。此類產(chǎn)品是作為普通攝像機的一個附件存在，反光鏡匯聚了較多的場景信息，然后通過攝像機拍攝反光鏡，再通過矯正視頻，還原出360度的場景視頻。該類設(shè)備的優(yōu)點是使用非常簡單，但缺點也很明顯ー是因為拍攝的是反光鏡影像而非實際場景，因此畫面質(zhì)量不好，其二分辨率低，受制于拍攝終端的分辨率，同時還存在影像損失，因為并非視頻畫面都是有效畫面，在矯正后，實際影像分辨率會進ー步降低。其三是空間體現(xiàn)仍然不完全，上下均有盲區(qū)。第三種方式，則是結(jié)合多相機和多個平面反光鏡模式，采用多塊有一定傾斜角的反光鏡反射場景(同軸反光鏡)，然后用對應(yīng)的攝像機拍攝反光鏡的畫面。此拍攝方式的有點是反光鏡可以“虛擬節(jié)點”讓影像避免出現(xiàn)視差，可以在后期較好地融合圖像，同時畫面像素較高。缺點是畫面視野較小(上下盲區(qū)更大)，因為攝像機拍攝的仍然不是場景本身，畫質(zhì)有一定影響?？v覽以上的全景視頻捕獲方式，各有優(yōu)缺點，但沒有ー種方式可以獲取無盲區(qū)全空間的全景視頻，具體是指，水平方向達到了 360度，但縱向都沒有達到180度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所解決的技術(shù)問題在于提供一種基于正多面體的架構(gòu)、橫向視野為360度，縱向視野為180度的無盲區(qū)全景視頻拍攝設(shè)備，以解決上述背景技術(shù)中的缺點。本發(fā)明所解決的技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案來實現(xiàn)
基于正多面體的360度無盲區(qū)全景視頻拍攝設(shè)備，包括機座元件、相機、殼體、貼片和支架，所述機座元件組合在一起，并通過螺絲相互固定，每個所述機座元件上均安裝固定有兩個所述相機，所述殼體安裝在外部，并且之間通過螺絲相互固定，在所述殼體上還設(shè)置有所述貼片，所述支架可安裝在所述殼體的任意頂角或棱上。本專利為正多面體結(jié)構(gòu)，可以是正四面體或是正六面體或是正八面體或是正十二面體或是正二十面體。相機組設(shè)有同步控制裝置。相機控制的方式為線路控制，或者通過遙控方式控制，所述遙控方式包括WIFI。 所述相機內(nèi)的數(shù)據(jù)讀取可以通過相機外置接ロ連接電腦讀取，或者通過WIFI的模式讀取。所述相機采用感光芯片CXD或者CMOS元件。拍攝的全景視頻涵蓋視野是水平360度，縱向180度。每個所述相機可內(nèi)置錄音設(shè)備且可結(jié)合GPS使用。本專利機身內(nèi)還設(shè)有散熱裝置。本專利的所述相機可通過電池或者交流電源供電。有益效果
本發(fā)明本系統(tǒng)組建的全景視頻拍攝系統(tǒng)真正做到了無盲區(qū)，連相機支點位置也進行了完整捕捉，徹底解決黑洞問題，達到了 360X180度視野；且打破了上下概念，以全空間為出發(fā)點，是全空間的拍攝，而且拍攝更靈活，可以借助任意支點豎立、懸掛、斜插、橫挑的拍攝方式，不用考慮畫面上的人和物的空間方向，一切均可以后期處理中重新定義畫面水平線。


圖I為本發(fā)明的正六面體展開示意圖。圖2為本發(fā)明的正四面體的示意圖。圖3為本發(fā)明的正六面體的示意圖。圖4為本發(fā)明的正八面體的示意圖。圖5為本發(fā)明的正十二面體的示意圖。圖6為本發(fā)明的正二十面體的示意圖。
具體實施例方式下面舉例對本發(fā)明進行詳細闡述?；谡嗝骟w的360度無盲區(qū)全景視頻拍攝設(shè)備，包括機座元件I、相機2、殼體3、貼片4和支架5，所述機座元件I組合在一起，并通過螺絲相互固定,每個所述機座元件I上均安裝固定有兩個所述相機2，所述殼體3安裝在外部，并且之間通過螺絲相互固定，在所述殼體3上還設(shè)置有所述貼片4，所述支架5可安裝在所述殼體3的任意頂角或棱上。本專利為正多面體結(jié)構(gòu)，可以是正四面體或是正六面體或是正八面體或是正十二面體或是正二十面體。
相機組之間的所述相機2設(shè)有同步控制裝置。相機2控制的方式為線路控制，或者通過遙控方式控制，所述遙控方式包括WIFI。所述相機2內(nèi)的數(shù)據(jù)讀取可以通過相機外置接ロ連接電腦讀取，或者通過WIFI的模式讀取。所述相機2采用感光芯片CXD或者CMOS元件。拍攝的全景視頻涵蓋視野是水平360度，縱向180度。每個所述相機2可內(nèi)置錄音設(shè)備。本專利機身內(nèi)還設(shè)有散熱裝置。本專利的所述相機可通過電池或者交流電源供電。 本發(fā)明拍攝有較高幀率保證視頻的連續(xù)性。本發(fā)明兼容以更高分辨率拍攝全景圖片的能力。本發(fā)明可拍攝HDR影像。本發(fā)明能間隔固定時間拍攝圖片。本發(fā)明能結(jié)合GPS使用，記錄視頻軌跡。 本發(fā)明能選取中央平均曝光、點測光模式。本發(fā)明中的視頻可以通過機體本身或者遠程網(wǎng)絡(luò)實時觀看或者回放。本發(fā)明所拍攝的視頻的拼接有兩種處理方式第一是通過嵌入式的硬件模塊，同時讀取多路相機的數(shù)據(jù)，將視頻數(shù)據(jù)解碼，對序列圖片按照預(yù)先的標定相機方式，進行智能無縫容融合之后，再編碼輸出視頻流。但因為本發(fā)明的創(chuàng)新性，可以任意角度放置機身均可獲取完整空間的球形視頻，對相機的標定方式則存在無限多的可能，所以相機的拼接硬件模塊可以由用戶寫入標定數(shù)據(jù)，標定數(shù)據(jù)由專業(yè)配套軟件設(shè)定。第二種拼接方式采用事后處理的方式，即將多路視頻先進行同步校驗，然后把每路視頻分別解碼，將各路視頻的對應(yīng)幀分布拼接融合，再將拼接后的視頻編碼處理成視頻。相機組的鏡頭位于同一球面，且該球的半徑盡可能小，該數(shù)值直接影響是“視差”，最后的結(jié)果體現(xiàn)是全景視頻拼接的畫面瑕疵的大小，球面半徑小、各攝像頭間的視差小，則最后的畫面瑕疵則?。磺蛎姘霃捷^大，則各攝像頭間的視差大，則最后的畫面瑕疵則大。單個相機像素對最終畫面像素的影響單個相機像素越高，則最終畫面的像素高，反之，則小。單個相機畫面比例盡量選擇4 3格式,盡量讓感光元件傳感器(sensor)完全成像，不宜使用1920X1080這種高清畫面，對于全景視頻來說，這種1080P格式是16 :9，通常是sensor切割后成像(也就是只使用了部分sensor),畫面視野較小。比如在實際應(yīng)用中，1600X1200的畫面分辨率明顯優(yōu)于1920X1080的畫面分辨率。對攝影鏡頭的視野要求是，位于正多面體任一面的鏡頭視野和相鄰面有畫面重疊，且以15%左右為宜，因畫面邊緣圖像質(zhì)量通常較弱，重疊太少，則拼接后畫面會出現(xiàn)不均衡現(xiàn)象，若重疊過多，則出現(xiàn)畫面浪費，影響最終畫面分辨率。正N面體中N的選擇問題，在單個相機分辨率固定的的情況下，較大N值則最后成像分辨率較高；反之，則低。在確定最終全景視頻分辨率的前提下，應(yīng)盡量優(yōu)先使用較高分辨率相機，較小N值，這樣可以盡可能避免視差導(dǎo)致的瑕疵。
以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征及本發(fā)明的優(yōu)點，本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍 的前提下，本發(fā)明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發(fā)明范圍內(nèi)，本發(fā)明要求保護范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
權(quán)利要求
1.基于正多面體的360度無盲區(qū)全景視頻拍攝設(shè)備，包括機座元件、相機、殼體、貼片和支架，其特征在于，所述機座元件組合在一起，并通過螺絲相互固定，每個所述機座元件上均安裝固定有兩個所述相機，所述殼體安裝在外部，并且之間通過螺絲相互固定，在所述殼體上還設(shè)置有所述貼片，所述支架可安裝在所述殼體的任意頂角或棱上。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述基于正多面體的360度無盲區(qū)全景視頻拍攝設(shè)備，其特征在干，本專利為正多面體結(jié)構(gòu)，可以是正四面體或是正六面體或是正八面體或是正十二面體或是正二十面體。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述基于正多面體的360度無盲區(qū)全景視頻拍攝設(shè)備，其特征在干，相機組之間的所述相機設(shè)有同步控制裝置。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述基于正多面體的360度無盲區(qū)全景視頻拍攝設(shè)備，其特征在干，相機控制的方式為線路控制，或者通過遙控方式控制，所述遙控方式包括WIFI。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述基于正多面體的360度無盲區(qū)全景視頻拍攝設(shè)備，其特征在干，所述相機內(nèi)的數(shù)據(jù)讀取可以通過相機外置接ロ連接電腦讀取，或者通過WIFI的模式讀取。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述基于正多面體的360度無盲區(qū)全景視頻拍攝設(shè)備，其特征在干，所述相機采用感光芯片CCD或者CMOS元件。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述基于正多面體的360度無盲區(qū)全景視頻拍攝設(shè)備，其特征在干，拍攝的全景視頻涵蓋視野是水平360度，縱向180度。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述基于正多面體的360度無盲區(qū)全景視頻拍攝設(shè)備，其特征在干，每個所述相機可內(nèi)置錄音設(shè)備且可結(jié)合GPS使用。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述基于正多面體的360度無盲區(qū)全景視頻拍攝設(shè)備，其特征在干，本專利機身內(nèi)還設(shè)有散熱功能。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述基于正多面體的360度無盲區(qū)全景視頻拍攝設(shè)備，其特征在于，本專利的所述相機可通過電池或者交流電源供電。
全文摘要
基于正多面體的360度無盲區(qū)全景視頻拍攝設(shè)備，所述機座元件組合在一起，并通過螺絲相互固定，每個所述機座元件上均安裝固定有兩個所述相機，所述殼體安裝在外部，并且之間通過螺絲相互固定，在所述殼體上還設(shè)置有所述貼片，所述支架可安裝在所述殼體的任意頂點或棱上。本發(fā)明本系統(tǒng)組建的全景視頻拍攝系統(tǒng)真正做到了無盲區(qū)，連相機支點位置也進行了完整捕捉，徹底解決黑洞問題，達到了360X180度視野；且打破了上下概念，以全空間為出發(fā)點，是全空間的拍攝，而且拍攝更靈活，可以借助任意支點豎立、懸掛、斜插、橫挑的拍攝方式，不用考慮畫面上的人和物的空間方向，一切均可以后期處理中重新定義畫面水平線。
文檔編號G03B37/00GK102868853SQ201210377100
公開日2013年1月9日 申請日期2012年10月8日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月8日
發(fā)明者任毅飛, 胡朝雯 申請人:長沙尼采網(wǎng)絡(luò)科技有限公司