本發(fā)明屬于虛擬現(xiàn)實技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及錄制、觀看VR視頻的裝置、設(shè)備及VR視頻錄放系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

虛擬現(xiàn)實(Virtual Reality，VR)技術(shù)可以創(chuàng)建并使用戶體驗虛擬世界，其是一種多源信息融合的、交互式的三維動態(tài)視景和實體行為的系統(tǒng)仿真技術(shù)。隨著VR技術(shù)的發(fā)展，VR頭戴顯示器設(shè)備，例如VR眼鏡、VR頭盔等消費類電子產(chǎn)品也火熱入市，開拓了一種逼真的人機交互體驗。

VR產(chǎn)品若要提升其人機交互體驗的逼真度，VR視頻在被觀看時所帶給用戶的臨場感是一個關(guān)鍵因素，直觀說來，就是要在VR視頻的回放過程中最大可能地1：1還原人對于視覺內(nèi)物體的真實視覺感受。寬視場角是人眼的視覺特點之一，VR產(chǎn)品若要達到更寬視場角的觀看體驗，一方面，在對VR視頻進行錄制時，若采用普通消費類電子產(chǎn)品所使用的標(biāo)準(zhǔn)鏡頭，則需要更大尺寸的成像傳感器，以實現(xiàn)更寬視場角的成像；另一方面，在成像傳感器尺寸固定的情況下，若要使得VR視頻在回放時達到更寬的視場角，那么就要使用廣角鏡頭來進行VR視頻的錄制，這樣錄制出的VR視頻不可避免地會在圖像邊緣產(chǎn)生色散與畸變。因此，現(xiàn)有技術(shù)中在對此類VR視頻進行回放之前，還需要通過軟件方式來對VR視頻的色散與畸變進行消除，這顯然會給VR產(chǎn)品帶來額外的系統(tǒng)資源消耗，增加其計算壓力。

綜合以上兩方面可知，目前的VR視頻錄制及回放技術(shù)對VR產(chǎn)品提出了很高的軟硬件要求，不利于此類產(chǎn)品的成本控制，也就因此增加了此類產(chǎn)品的市場推廣難度。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明實施例提供了錄制、觀看VR視頻的裝置、設(shè)備及VR視頻錄放系統(tǒng)，以解決目前的VR視頻錄制及回放技術(shù)對VR產(chǎn)品提出了很高的軟硬件要求，不利于此類產(chǎn)品的成本控制的問題。

第一方面，提供了一種虛擬現(xiàn)實VR視頻的錄制裝置，所述裝置包括位于同一拍攝平面的第一攝像頭和第二攝像頭，所述第一攝像頭和所述第二攝像頭的光軸平行，

在所述第一攝像頭的第一鏡頭和所述第二攝像頭的第二鏡頭中，鏡頭內(nèi)的光學(xué)模組均滿足以下成像條件：

在預(yù)設(shè)的鏡頭視場角以內(nèi)，成像像高與鏡頭視場角之比與常數(shù)a的差值的絕對值小于預(yù)設(shè)閾值；

在所述預(yù)設(shè)的鏡頭視場角之外，所述成像像高與鏡頭視場角之比小于所述常數(shù)a，且與所述常數(shù)a的差值的絕對值大于所述預(yù)設(shè)閾值。

作為第一方面的第一種可能的實現(xiàn)方式，所述第一鏡頭和所述第二鏡頭的布局模擬人眼成像時的雙眼位置。

結(jié)合第一方面及第一方面的第一種可能的實現(xiàn)方式，在第二種可能的實現(xiàn)方式中，在所述預(yù)設(shè)的鏡頭視場角之外，所述成像像高與鏡頭視場角之比隨著鏡頭視場角的增大而減小。

第二方面，提供了一種VR視頻的錄制設(shè)備，所述設(shè)備包括如上所述的VR視頻的錄制裝置。

作為第二方面的第一種可能的實現(xiàn)方式，所述設(shè)備包括移動設(shè)備。

結(jié)合第二方面或者第二方面的第一種可能的實現(xiàn)方式，作為第二種可能的實現(xiàn)方式，所述設(shè)備包括智能手機、平板或VR拍攝終端。

本發(fā)明實施例提供的VR視頻的錄制裝置采用了雙攝像頭，且雙攝像頭的布局方式模擬人眼成像時的雙眼位置，這樣錄制出的VR視頻在回放時便會產(chǎn)生人眼成像時在大腦中合成的立體感，同時，錄制出的VR視頻能夠在相同尺寸的成像傳感器條件下呈現(xiàn)更寬的視場角，經(jīng)實驗數(shù)據(jù)表明，本發(fā)明實施例提供的攝像頭能夠呈現(xiàn)出78～214度的大視場角，這與人眼的視場角極為接近，因此可以在保證成本控制的前提下，為用戶帶來更為真實的臨場感。

第三方面，提供了一種用于觀看如上所述的裝置錄制的VR視頻的裝置，所述裝置包括位于同一觀看平面的第一鏡頭和第二鏡頭，所述第一鏡頭和所述第二鏡頭的光軸平行，

所述第一鏡頭和所述第二鏡頭中的光學(xué)模組均滿足以下成像條件：

在預(yù)設(shè)的鏡頭視場角以內(nèi)，成像像高與鏡頭視場角之比與常數(shù)a的差值的絕對值小于預(yù)設(shè)閾值；

在所述預(yù)設(shè)的鏡頭視場角之外，所述成像像高與鏡頭視場角之比小于所述常數(shù)a，且與所述常數(shù)a的差值的絕對值大于所述預(yù)設(shè)閾值。

作為第三方面的第一種可能的實現(xiàn)方式，所述第一鏡頭和所述第二鏡頭的布局模擬人眼成像時的雙眼位置。

結(jié)合第三方面及第三方面的第一種可能的實現(xiàn)方式，在第二種可能的實現(xiàn)方式中，在所述預(yù)設(shè)的鏡頭視場角之外，所述成像像高與鏡頭視場角之比隨著鏡頭視場角的增大而減小。

第四方面，提供了一種頭戴式VR設(shè)備，包括如上所述的裝置。

作為第四方面的第一種可能的實現(xiàn)方式，所述設(shè)備包括VR眼鏡或者VR頭盔。

在本發(fā)明實施例中，基于與上述VR視頻的錄制裝置配置相同的雙鏡頭來觀看上述裝置錄制出的VR視頻，相當(dāng)于在人眼中無損地還原出該攝像頭所拍攝出的景物，以物理方式消除了VR視頻在成像邊緣存在畸變和色散，此外，VR視頻中的景物大小也被1：1地還原，且能夠真實還原出人眼的3D視覺效果，由于上述還原不再需要通過軟件方式來實現(xiàn)，使得VR產(chǎn)品的計算壓力大大減輕，對系統(tǒng)資源帶來的消耗也減小了，有效地控制了VR產(chǎn)品的軟硬件成本，且用戶在觀看VR視頻時，可以完全體驗到符合人眼的真實視覺感受。

第五方面，提供了一種VR視頻錄放系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括：

如上所述的VR視頻的錄制設(shè)備；以及

如上所述的頭戴式VR設(shè)備。

基于本發(fā)明實施例提供的VR視頻錄放系統(tǒng)，可以在相同尺寸的成像傳感器條件下錄制出更寬視場角的VR視頻，同時在對該VR視頻進行回放時，又能夠在人眼中無損地還原出VR視頻中所拍攝出的景物，以物理方式消除了VR視頻在錄制時成像邊緣存在畸變和色散，此外，VR視頻中的景物大小也被1：1地還原，且該VR視頻錄放系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)3D的人眼視覺觀看效果，由于上述觀看效果不需要通過軟件方式來實現(xiàn)，使得VR產(chǎn)品的計算壓力大大減輕，對系統(tǒng)資源帶來的消耗也減小了，有效地控制了VR產(chǎn)品的軟硬件成本，使得該VR視頻錄放系統(tǒng)的制造成本得到了很好的控制，且為用戶呈現(xiàn)了更為逼真的VR視覺體驗。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本發(fā)明實施例提供的VR視頻的錄制裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明實施例提供的VR視頻的錄制裝置中任一攝像頭的組合狀態(tài)圖及分解圖；

圖3(a)是人眼視覺特性的水平視場角示意圖；

圖3(b)是人眼視覺特性的垂直視場角示意圖；

圖4是標(biāo)準(zhǔn)鏡頭的物高、視場角與像高之間的關(guān)系示意圖；

圖5是魚眼鏡頭的物高、視場角與像高之間的關(guān)系示意圖；

圖6是本發(fā)明實施例提供的攝像頭成像過程中物高、視場角與像高之間的關(guān)系示意圖；

圖7是標(biāo)準(zhǔn)鏡頭、魚眼鏡頭及本發(fā)明實施例提供的攝像頭的成像特性的數(shù)學(xué)表達示意圖；

圖8是本發(fā)明實施例提供的VR視頻的錄制裝置的成像效果圖；

圖9是本發(fā)明實施例提供的頭戴式VR設(shè)備的組合狀態(tài)圖及分解圖。

具體實施方式

以下描述中，為了說明而不是為了限定，提出了諸如特定系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、技術(shù)之類的具體細節(jié)，以便透徹理解本發(fā)明實施例。然而，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)清楚，在沒有這些具體細節(jié)的其它實施例中也可以實現(xiàn)本發(fā)明。在其它情況中，省略對眾所周知的系統(tǒng)、裝置、電路以及方法的詳細說明，以免不必要的細節(jié)妨礙本發(fā)明的描述。

圖1示出了本發(fā)明實施例提供的VR視頻的錄制裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，為了便于說明，僅示出了與本實施例相關(guān)的部分。

參照圖1，該裝置包括位于同一拍攝平面的第一攝像頭11和第二攝像頭12，所述第一攝像頭11和所述第二攝像頭12的光軸平行。

其中，第一攝像頭11和第二攝像頭12位于同一拍攝平面，具體說來，是指在拍攝過程中，第一攝像頭11和第二攝像頭12均位于與被攝物平行的同一平面之上。例如，如圖1所示，虛線物體13代表被攝物，則第一攝像頭11和第二攝像頭12均位于平面14之上，且平面14與被攝物平行。

圖1僅示出了第一攝像頭11與第二攝像頭12在終端設(shè)備上垂直排列的方位特性，圖1中未示出地，第一攝像頭11與第二攝像頭12在終端設(shè)備上還可以呈水平排列的方位特性，無論何種排列方式，在VR視頻的錄制過程中均可以通過改變終端設(shè)備的握持方向，以使第一攝像頭11和第二攝像頭12水平排列，從而使得其布局模擬人眼在成像時水平排列的雙眼位置，即，第一攝像頭11和第二攝像頭12排列在同一水平線上，且這兩個攝像頭各自的成像中心也位一同一水平線上。

在本發(fā)明實施例中，第一攝像頭11與第二攝像頭12的區(qū)別僅僅在于布局位置的不同，這兩個攝像頭之間的結(jié)構(gòu)基本是一致的。圖2示出了上述任一攝像頭的結(jié)構(gòu)示意圖，為了便于說明，僅示出了與本實施例相關(guān)的部分。

參照圖2，該攝像頭包括鏡頭21、支撐鏡頭21的鏡頭基座22、成像傳感器23以及和成像傳感器23電氣連接的線路基板24。其中，鏡頭21用于聚集光線，把景物投射到成像介質(zhì)表面，即投射到成像傳感器23表面；鏡頭基座22用于支撐鏡頭21，起到固定鏡頭21的作用；成像傳感器23即成像介質(zhì)，其中心位于鏡頭21的光軸上，用于將通過鏡頭21投射到其表面的光信號(圖像)轉(zhuǎn)換為電信號，實現(xiàn)成像，成像傳感器23按種類劃分，包括但不限于電荷耦合器件(Charge Couple Device，CCD)傳感器和互補金屬氧化物半導(dǎo)體(Complementary Metal Oxide Semiconductor，CMOS)傳感器；線路基板24與成像傳感器23電氣連接，主要用于將成像傳感器23輸出的電信號傳輸?shù)綌z像頭后端，實現(xiàn)圖像輸出。

容易想到的，除了圖2中示出的攝像頭各組件結(jié)構(gòu)，本發(fā)明實施例所涉及的攝像頭，根據(jù)其種類或功能的不同，圖2中未示出的，還可以包括但不限于：用于過濾多余光波段的濾色片；用于帶動鏡頭21移動，使鏡頭21投射清晰的圖像到成像傳感器23的馬達；用于控制馬達移動，從而推動鏡頭21實現(xiàn)自動對焦的馬達驅(qū)動芯片，等等。

為了便于理解本發(fā)明實施例的技術(shù)方案，接下來對與本發(fā)明實施例相關(guān)的人眼視覺特性進行說明：

對于人眼來說，兩只眼睛猶如兩個平行的鏡頭，這兩個鏡頭具備一定的間距，即人眼的瞳距，雙眼在位置上的差異，使得雙眼在同時看同一物體時，成像的效果會有微小的角度差異，這樣的差異在人大腦中合成，并產(chǎn)生了人眼所看到的立體感。此外，每個鏡頭還擁有獨立的校準(zhǔn)能力。當(dāng)人眼往正前方看時，其視場角(Field of View，F(xiàn)OV)(即成像范圍，視場角之外的物體將無法成像)的水平角度大約為122度(如圖3(a)所示)，垂直角度大約為120度(如圖3(b)所示)，在這之中，人眼分辨率較高的區(qū)域(即人眼的錐狀體視覺)的水平角度大約在60～90度之間，垂直角度大約在60度左右；而其余區(qū)域是人眼分辨率較低的區(qū)域(即人眼的桿狀體視覺)，在該區(qū)域中，人眼只能區(qū)分運動物體或者識別物體的輪廓，而無法看清物體細節(jié)，相當(dāng)于通常所說的余光。

基于上文中對人眼視覺特性的說明，以下進一步闡述現(xiàn)有技術(shù)在進行VR視頻錄制時所采用的鏡頭的特性：

首先，從單個攝像頭來看：

傳統(tǒng)的消費類電子產(chǎn)品中的攝像頭，其所使用的鏡頭大多為標(biāo)準(zhǔn)鏡頭，如圖4所示，此類鏡頭成像的像高與視場角同比增長，每個單位視場角內(nèi)的物高及其成像的像高之比是相同的，圖4中該標(biāo)準(zhǔn)鏡頭的視場角約為78度。由于VR視頻要求更寬的鏡頭視場角，因此，若要提高鏡頭視場角，只能增加成像傳感器的尺寸，這會導(dǎo)致攝像頭的體積和制造成本均增加。同時，如上文所述，人眼視覺實際上分為錐狀體視覺和桿狀體視覺，而標(biāo)準(zhǔn)鏡頭在其成像中心和成像邊緣的圖像解析力是一樣的，因此即使使用標(biāo)準(zhǔn)鏡頭達到了較寬的鏡頭視場角，但用戶的實際視覺卻無法充分感知到成像邊緣的圖像解析力，這無疑也造成了一種成像浪費。

此外，對于廣角鏡頭，甚至是魚眼鏡頭來說，如圖5所示，此類鏡頭成像的像高的增長要高于視場角的增長，這意味著若同樣的鏡頭視場角，此類鏡頭相比于標(biāo)準(zhǔn)鏡頭需要更大尺寸的成像傳感器，或者說，意味著若同樣尺寸的成像傳感器，此類鏡頭相比于標(biāo)準(zhǔn)鏡頭只能呈現(xiàn)更小的視場角。更重要的是，此類鏡頭在成像時，成像邊緣的圖像解析力比成像中心的圖像解析力還要高，這無疑是和人眼的視覺特性相反。

其次，如上所述，依照人眼的視覺特性，實際上人是通過雙眼(相當(dāng)于兩個鏡頭)來成像的，而現(xiàn)有技術(shù)在進行VR視頻錄制時，多是通過單鏡頭來進行錄制，只是在回放VR視頻時，將單個鏡頭錄制的VR視頻分別復(fù)制成左眼圖像和右眼圖像，這樣輸出的左右眼圖像之間并不存在角度差異，導(dǎo)致VR視頻的回放效果并不會產(chǎn)生人眼所能產(chǎn)生的視角差。

有別于上述現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明實施例所提及的VR視頻的錄制裝置在成像過程中可以仿真人眼的視覺特性，即仿真人眼所看到的立體感、寬視場角及對VR視頻圖像區(qū)分人眼的椎狀體視覺和桿狀體視覺。

首先，在本發(fā)明實施例中，采用了雙攝像頭，且雙攝像頭的布局方式模擬人眼成像時的雙眼位置，這樣一來，兩個攝像頭之間由于存在一定的間距，所以即使是錄制關(guān)于同一物體的VR圖像，兩個攝像頭的成像之間也會存在微小的角度差異，因此，令一個攝像頭模擬人的左眼成像，另一個攝像頭模擬人的右眼成像，錄制出的VR視頻在回放時便會產(chǎn)生人眼成像時在大腦中合成的立體感。

優(yōu)選地，第一鏡頭與第二鏡頭的布局模擬人眼成像時的雙眼位置，具體說來，第一鏡頭與第二鏡頭各自的成像中心的間距可以等于或約等于人眼的瞳距，這樣一來，便可以使得錄制出的VR視頻在回放時與用戶的瞳距完全匹配，進一步地提升VR視頻的臨場感。在實現(xiàn)上，可以將第一攝像頭和/或第二攝像頭設(shè)計為可水平移動的裝置，通過調(diào)節(jié)第一攝像頭和/或第二攝像頭在水平方向上的位置，可以使二者成像中心的間距與當(dāng)前用戶的瞳距相匹配，從而實現(xiàn)裝置對不同個體的適配性。

其次，在本發(fā)明實施例中，鏡頭21中的光學(xué)模組(即由若干光學(xué)鏡片沿光軸排列所形成的模組)滿足以下成像條件：

在預(yù)設(shè)的鏡頭視場角以內(nèi)，成像像高與鏡頭視場角之比與常數(shù)a的差值的絕對值小于預(yù)設(shè)閾值；

在所述預(yù)設(shè)的鏡頭視場角之外，所述成像像高與鏡頭視場角之比小于所述常數(shù)a，且與所述常數(shù)a的差值的絕對值大于所述預(yù)設(shè)閾值。

本發(fā)明實施例所述的攝像頭的成像如圖6所示，在靠近光軸的區(qū)域，即一預(yù)設(shè)的鏡頭視場角以內(nèi)，成像像高與鏡頭視場角之比與一常數(shù)a的差值的絕對值小于預(yù)設(shè)閾值，換句話說，在預(yù)設(shè)的鏡頭視場角內(nèi)，成像像高與鏡頭視場角之比幾乎是同比增長的，或者可以是比常數(shù)a略大或比常數(shù)a略小的一個數(shù)值，即接近于同比增長。而在遠離光軸的區(qū)域，即該預(yù)設(shè)的鏡頭視場角以外，成像像高被急劇壓縮，成像像高與鏡頭視場角之比小于該常數(shù)a，呈非同比增長，且該比值與常數(shù)a的差值的絕對值要大于上述預(yù)設(shè)閾值，使得在該預(yù)設(shè)的鏡頭視場角以外，像高被急劇地壓縮，從而在相同尺寸的成像傳感器之下，相比于標(biāo)準(zhǔn)鏡頭，能夠?qū)崿F(xiàn)更寬的鏡頭視場角。同時，由于在預(yù)設(shè)的鏡頭視場角內(nèi)，圖像解析力不損失，而在預(yù)設(shè)的鏡頭視場角外，圖像解析力存在損失，這正好符合了人眼的錐狀體視覺和桿狀體視覺，由此錄制出的VR視頻可以符合人眼的真實視覺感受。

基于以上描述可知，在本發(fā)明實施例中，只要預(yù)設(shè)的鏡頭視場角與人眼錐狀體視覺的視場角相吻合，那么通過該鏡頭21就可以在成像傳感器23上形成能夠區(qū)分人眼錐狀體視覺和桿狀體視覺的VR圖像。因此，參照人眼錐狀體視覺的視場角，可以將預(yù)設(shè)的鏡頭視場角設(shè)置為60～90度范圍內(nèi)的某一數(shù)值，例如，將預(yù)設(shè)的鏡頭視場角設(shè)置為78度，那么在78度以內(nèi)，成像像高與鏡頭視場角幾乎等比增長，而在78度以外，成像像高被急劇壓縮，由在一定尺寸的成像傳感器上實現(xiàn)約等于人眼視場角的超大視場角，同時最大程度地還原出人眼錐狀體視覺和桿狀體視覺的真實感受。

進一步地，作為本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例，在所述預(yù)設(shè)的鏡頭視場角之外，所述成像像高與鏡頭視場角之比可以隨著鏡頭視場角的增大而增加，這樣一來，越靠近攝像頭的成像邊緣，越是可以容納進更多的景物，雖然由于成像像高的急劇壓縮，會影響到成像邊緣的圖像解析力，但正是因為人眼對成像邊緣的圖像解析力不敏感，因此該成像特性并不會產(chǎn)生實際的視覺損失。

圖7對標(biāo)準(zhǔn)鏡頭、魚眼鏡頭及本發(fā)明實施例提供的攝像頭的成像特性進行了數(shù)學(xué)表達，圖7中的橫坐標(biāo)表示了基于光軸劃分出的一半的鏡頭視場角，縱坐標(biāo)表示了成像像高，其中，曲線71代表的是標(biāo)準(zhǔn)鏡頭的成像特性，可以看出，在標(biāo)準(zhǔn)鏡頭中，成像像高與一半的鏡頭視場角之比始終為相同；曲線72代表的是魚眼鏡頭的成像特性，可以看出，在魚眼鏡頭中，鏡頭成像像高的增長要高于視場角的增長；曲線73代表的是本發(fā)明實施例提供的攝像頭的成像特性，可以看出當(dāng)鏡頭視場角的一半在40度之內(nèi)時，成像像高與一半的鏡頭視場角之比幾乎是相同的，而在40度之外，成像像高與一半的鏡頭視場角之比小于40度之內(nèi)的比值，從而在成像邊緣容納進更多的景物。示例性地，圖7中的曲線73可以滿足函數(shù)表達Y＝f*sinθ，其中，Y為成像像高，θ為一半的鏡頭視場角，f為焦距。

此外，作為本發(fā)明的一個實施例，上文所述的VR視頻的錄制裝置可以被應(yīng)用在VR視頻的錄制設(shè)備中，進一步地，該設(shè)備可以為消費類電子產(chǎn)品，例如智能手機、平板或?qū)I(yè)的VR拍攝終端。在上述VR視頻的錄制設(shè)備中，兩個攝像頭成像的畫面分別由對應(yīng)的成像傳感器轉(zhuǎn)換為電信號之后，通過如圖2所示的線路基板將VR視頻數(shù)據(jù)輸出至設(shè)備內(nèi)部進行數(shù)據(jù)處理，例如，在設(shè)備的處理器的控制之下，將VR視頻數(shù)據(jù)保存至設(shè)備的存儲器中，將VR視頻數(shù)據(jù)通過設(shè)備中的顯示裝置進行輸出，或者通過設(shè)備的通信裝置將VR視頻數(shù)據(jù)發(fā)送給其他計算設(shè)備輸出。

利用本發(fā)明實施例提供的VR視頻的錄制裝置，錄制出的VR視頻能夠仿真人眼的左眼成像及右眼成像，從而達到3D效果的臨場感，同時，錄制出的VR視頻能夠匹配人眼錐狀體視覺和桿狀體視覺的特性，即在與人眼錐狀體視覺視場角相匹配的鏡頭視場角內(nèi)，成像的圖像所占用的像素多，而在該鏡頭視場角外，成像的圖像所占用的像素少，此外，該錄制出的VR視頻能夠在相同尺寸的成像傳感器條件下呈現(xiàn)更寬的視場角，經(jīng)實驗數(shù)據(jù)表明，本發(fā)明實施例提供的攝像頭能夠呈現(xiàn)出78～214度的大視場角，這與人眼的視場角極為接近，因此可以在保證成本控制的前提下，為用戶帶來更為真實的臨場感。

圖8示出了本發(fā)明實施例提供的VR視頻的錄制裝置的成像效果，可以看出，通過雙攝像頭，可以同時采集兩路VR視頻，且在每一路VR視頻中，相比于再有技術(shù)，其成像的視場角更寬，同時，VR視頻在成像邊緣存在畸變和色散，現(xiàn)有技術(shù)中需要對該畸變和色散通過軟件方式進行消除，而在本發(fā)明實施例中，通過與該VR視頻的錄制裝置所匹配的VR視頻的觀看裝置，可以在回放VR視頻的過程中通過相同的鏡頭來物理還原該畸變和色散。

基于本發(fā)明實施例提供的VR視頻的錄制裝置，本發(fā)明實施例提出的用于觀看該裝置錄制的VR視頻的裝置，其包括位于同一觀看平面的第一鏡頭和第二鏡頭，所述第一鏡頭和所述第二鏡頭的光軸平行。

其中，第一鏡頭和第二鏡頭位于同一觀看平面，具體說來，是指在VR視頻的觀看過程中，第一鏡頭和第二鏡頭均位于與VR視頻的播放屏幕平行的同一平面之上。

在本發(fā)明實施例中，由于播放的VR視頻是通過上文實施例中提供的VR視頻的錄制裝置所錄制的，其錄制是通過兩個攝像頭來完成的，在播放時會分別輸出第一攝像頭拍攝的左眼VR圖像和第二攝像頭拍攝的右眼VR圖像，因此，在觀看VR視頻時，也采用與上述攝像頭中的鏡頭相同配置的第一鏡頭和第二鏡頭，來分別實現(xiàn)左眼觀看和右眼觀看，此時，相當(dāng)于將圖2所示結(jié)構(gòu)中的成像傳感器替換為人的左眼或右眼，且人眼同樣起到的是對鏡頭中投射的景物進行成像的作用，因此，基于光的可逆性，VR視頻拍攝的景物的立體感被還原，用戶可以感受到真實的3D觀看效果。

與上文實施例相同地，所述第一鏡頭和所述第二鏡頭中的光學(xué)模組均滿足以下成像條件：

在預(yù)設(shè)的鏡頭視場角以內(nèi)，成像像高與鏡頭視場角之比與常數(shù)a的差值的絕對值小于預(yù)設(shè)閾值；

在所述預(yù)設(shè)的鏡頭視場角之外，所述成像像高與鏡頭視場角之比小于所述常數(shù)a，且與所述常數(shù)a的差值的絕對值大于所述預(yù)設(shè)閾值。

本發(fā)明實施例所述的裝置中鏡頭的成像也如圖6所示，在靠近光軸的區(qū)域，即一預(yù)設(shè)的鏡頭視場角以內(nèi)，成像像高與鏡頭視場角之比與一常數(shù)a的差值的絕對值小于預(yù)設(shè)閾值，換句話說，在預(yù)設(shè)的鏡頭視場角內(nèi)，成像像高與鏡頭視場角之比幾乎是同比增長的，或者可以是比常數(shù)a略大或比常數(shù)a略小的一個數(shù)值，即接近于同比增長。而在遠離光軸的區(qū)域，即該預(yù)設(shè)的鏡頭視場角以外，成像像高被急劇壓縮，成像像高與鏡頭視場角之比小于該常數(shù)a，呈非同比增長，且該比值與常數(shù)a的差值的絕對值要大于上述預(yù)設(shè)閾值，使得在該預(yù)設(shè)的鏡頭視場角以外，像高被急劇地壓縮，從而在相同尺寸的成像傳感器之下，相比于標(biāo)準(zhǔn)鏡頭，能夠?qū)崿F(xiàn)更寬的鏡頭視場角。同時，由于在預(yù)設(shè)的鏡頭視場角內(nèi)，圖像解析力不損失，而在預(yù)設(shè)的鏡頭視場角外，圖像解析力存在損失，這正好符合了人眼的錐狀體視覺和桿狀體視覺。對照于圖2所示的實施例，該用于觀看VR視頻的裝置在實現(xiàn)原理上，相當(dāng)于將圖2所示結(jié)構(gòu)中的成像傳感器替換為人眼，且人眼同樣起到的是對鏡頭中投射的景物進行成像的作用，因此，基于光的可逆性，通過該鏡頭來觀看本發(fā)明實施例所提供的攝像頭錄制出的VR視頻，相當(dāng)于在人眼中無損地還原出圖1所示的攝像頭所拍攝出的景物，因此，雖然圖1所示的攝像頭拍攝出的VR視頻在成像邊緣存在畸變和色散，但是經(jīng)過該用于觀看VR視頻的回放裝置，原本存在的畸變和色散通過物理方式被抵消，此外，容易理解地，VR視頻中的景物大小也被1：1地還原，使得用戶在觀看VR視頻時，可以完全體驗到符合人眼的真實視覺感受。

基于以上描述可知，在本發(fā)明實施例中，只要預(yù)設(shè)的鏡頭視場角與人眼錐狀體視覺的視場角相吻合，那么通過該鏡頭就可以在成像傳感器上形成能夠區(qū)分人眼錐狀體視覺和桿狀體視覺的VR圖像。因此，參照人眼錐狀體視覺的視場角，可以將預(yù)設(shè)的鏡頭視場角設(shè)置為60～90度范圍內(nèi)的某一數(shù)值，以最大程度地還原出人眼錐狀體視覺和桿狀體視覺的真實感受。進一步地，該預(yù)設(shè)的鏡頭視場角在設(shè)置時，其數(shù)值可以參考本發(fā)明實施例提供的用于拍攝VR視頻的攝像頭中設(shè)置的預(yù)設(shè)的鏡頭視場角數(shù)值，以實現(xiàn)VR視頻錄制與回放的相匹配。

進一步地，作為本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例，在所述預(yù)設(shè)的鏡頭視場角之外，所述成像像高與鏡頭視場角之比可以隨著鏡頭視場角的增大而增加，這樣一來，越靠近攝像頭的成像邊緣，越是可以容納進更多的景物，雖然由于成像像高的急劇壓縮，會影響到成像邊緣的圖像解析力，但正是因為人眼對成像邊緣的圖像解析力不敏感，因此該成像特性并不會產(chǎn)生實際的視覺損失。

此外，基于上文所述的用于觀看VR視頻的裝置，該裝置可以被應(yīng)用在頭戴式VR設(shè)備中，進一步地，該設(shè)備可以為VR眼鏡或者VR頭盔。示例性地，圖9示出了一種VR頭盔的結(jié)構(gòu)示例圖，該結(jié)構(gòu)中包括了鏡筒91，上述用于觀看VR視頻的裝置中所提及的第一鏡頭和第二鏡頭便分別設(shè)置于該鏡筒91的左鏡筒和右鏡筒中，此外，該設(shè)備還包括了用于封裝并固定鏡筒91的前殼92、中殼93及后殼94，圖9中未示出的，該頭戴式VR設(shè)備還可以包括頭帶、鏡筒瞳距調(diào)節(jié)裝置等等，上述用于觀看VR視頻的裝置均可運用于頭戴式頭盔的常見結(jié)構(gòu)中，因此在此對該示例性結(jié)構(gòu)不再贅述。

本發(fā)明實施例中，還提供一種VR視頻錄放系統(tǒng)，該系統(tǒng)至少包括了：

如上文所述的VR視頻的錄制設(shè)備，該錄制設(shè)備中包含了本發(fā)明實施例所提供的用于錄制VR視頻的攝像頭；以及，該系統(tǒng)還包括了：

如上文所述的頭戴式VR設(shè)備，該頭戴式VR設(shè)備中包含了本發(fā)明實施例所提供的用于觀看VR視頻的裝置。

該VR視頻錄放系統(tǒng)在進行VR視頻的錄制和回放時，其工作原理已在上文實施例中進行了詳細說明，在此不再贅述。

以上所述實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實施例技術(shù)方案的精神和范圍，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。