[發(fā)明專利]虛擬演播室攝像機內外參數檢測方法和系統(tǒng)

無效

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• 申請日: 2000-06-23
• 公開（公告）號: CN1275022A
• 公開（公告）日: 2000-11-29
• 發(fā)明（設計）人: 姚平;駱德淵
• 申請（專利權）人: 成都索貝數碼科技股份有限公司
• 主分類號: H04N5/222
• 分類號: H04N5/222
• 代理公司: 四川省專利服務中心代理部
• 代理人: 馮忠亮

1.一種虛擬演播室攝像機內外參數檢測方法，包括如下步驟：

(1)在演播室藍屏或綠屏上布置識別標志，識別標志為圖形區(qū)域或帶狀網格，其色調與背景屏相同但色飽和度不同，識別標志按如下方法編碼：

1)識別標志為區(qū)域圖形的，其重心坐標定為特征點坐標，識別標志為條帶構成的網格，則條帶邊緣的交點坐標為特征點坐標。

2)每個識別標志根據包括自身在內的連續(xù)N個標志點的N-1個相鄰間距唯一確定一個編碼，編碼用二進制，若相鄰特征點的前一間距大于后一間距，則編碼為1，否則為0，制作的特征點陣，任何相鄰連續(xù)3點的兩個相鄰間距不相等。

3)N個相鄰特征點確定一個(N-2)位二進制代碼，從而區(qū)分同一水平行或垂直行上2^N-2個特征點的位置。

4)通過攝像機獲取帶識別標志和演員的背景屏圖像，一方面用色鍵技術得到帶鍵的演員圖像，另一方面經色度比較得到消除演員區(qū)域后帶識別標志圖像，從而得到各特征點的圖像坐標，由特征點的圖像坐標及特征點的編碼得到各特征點的世界坐標，由特征點的圖像坐標和世界坐標計算出攝像機的內外參數，利用這些參數去控制虛擬場景中的虛擬攝像機，得到滿足正確透視關系的虛擬場景實現(xiàn)虛擬演播室效果。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于圖形識別標志和特征點圖像坐標的提取方法如下：

(1)消除演員圖像區(qū)域；

(2)二值化帶識別標志的背景圖像；

(3)計算各個區(qū)域圖形的重心坐標或條帶邊緣檢測；

(4)用最小二乘法分別求取水平、垂直線；

(5)水平、垂直線相交得特征點圖像坐標。

3.根據權利2所述的方法，其特征在于消除演員圖像區(qū)域和二值化帶識別標志的背景圖像的步驟如下：

(1)初始化，設演員圖像以外區(qū)域點數和綠色分量總和為0。

(2)如掃描點為黑點，掃描下一點，如掃描點：紅色R＞藍色B或綠色G＞藍色B，則將此點置為黑色，并以此為中心，將連續(xù)的5^*5像素塊置為黑色，否則為非演員區(qū)域，綠色總量增加數值。直至掃描完成，并計算非演員區(qū)域的綠色分量G的平均值。

(3)重新掃描上述處理后的圖像，并比較掃描點的綠色G分量值，若G＞G的平均值，則置此點灰度為255，否則為0，得到標志區(qū)域的二值化圖像。

4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于區(qū)域圖形重心坐標的計算方法如下：

(1)初始化掃描循環(huán)變量I，j和特征點數。

(2)掃描標志區(qū)域的二值化圖像直至該連通區(qū)域縱坐標最大點，以此確定掃描區(qū)域中心。

(3)擴大矩形區(qū)域并檢驗其中的亮點數，如擴大前與擴大后區(qū)域內的亮點數不等，則重新進入(3)，如相等，則計算矩形區(qū)域內所有亮點的重心坐標。

(4)特征塊經二值化后必須是單連通區(qū)域，經二值化后像素點數應大于一定閾值。

5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于識別標志塊重心的世界坐標的提取方法如下：

(1)根據特征點A的相鄰連續(xù)特征點得其數位間距比較空間編碼，方法為：若間距AB＞BC，則二進制編碼為1，否則為0。

(2)將特征點A的相鄰數個特征點間距比值編碼，方法為：如間距AB＞2^*BC，則二進制編碼為1，否則為0。

(3)根據特征點的圖像坐標計算點[0][0]到點[0][4]的水平間距比較、比值編碼，計算點[0][0]至點[4][0]的垂直間距比較、比值編碼，即得到特征點相應的世界坐標。

6.根據權利要求5所述的方法，其特征在于間距比較空間編碼的方法如下：

(1)確定編碼位數和相鄰特征點不同的間距數，將不同間距存放于數組中，按升序排列。

(2)隨機取一組，檢測該組的任意相鄰兩位是否相同，如相同，則重新隨機抽取、檢測。

(3)若不同，則分別計算間距比較編碼和比值編碼。

(4)兩種編碼值如與前其一組編碼不同則進入(2)，否則丟棄該組間距序列，并下入(2)。