[發(fā)明專利]3D立體攝像設(shè)備的拍攝參數(shù)自動調(diào)整系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210121855.0
• 申請日: 2012-04-24
• 公開（公告）號: CN102665087A
• 公開（公告）日: 2012-09-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 湯一平;葉良波;田旭園;劉康;吳立娟
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: H04N13/02
• 分類號: H04N13/02;H04N5/232;G03B35/08
• 代理公司: 杭州天正專利事務(wù)所有限公司 33201
• 代理人: 王兵;王利強(qiáng)

1.一種3D立體攝像設(shè)備的拍攝參數(shù)自動調(diào)整系統(tǒng)，其特征在于：所述拍攝參數(shù)自動調(diào)整系統(tǒng)包括一組由4臺全方位攝像裝置構(gòu)成的3D全景攝像裝置、一組由2臺高清攝像機(jī)構(gòu)成的3D攝像裝置和對4臺全方位攝像裝置的圖像進(jìn)行全景立體成像處理、根據(jù)在顯示器上顯示的3D全景圖像上用人機(jī)接口方式選擇想要拍攝對象的大小及位置信息來自動控制3D攝像裝置的對焦、光圈、調(diào)整拍攝方向、角度和3D深度動作的、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全景攝像裝置為所述的3D攝像裝置提供各種拍攝參數(shù)的信息；所述的3D全景攝像裝置中的4臺全方位攝像裝置通過視頻卡與所述的計(jì)算機(jī)進(jìn)行連接，所述的3D攝像裝置中的2臺高清攝像機(jī)通過圖像采集單元與所述的計(jì)算機(jī)連接；所述的3D攝像裝置中的解碼器通過RS232/RS485轉(zhuǎn)換器與所述的計(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臺全方位攝像裝置的全景圖像并對全景圖像做簡單圖像預(yù)處理，分別啟動4個(gè)線程，每個(gè)線程讀取一個(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，其輸出與透視展開單元連接；

透視展開單元，用于對全方位攝像裝置的全景圖像中的對立體成像提供成像的扇形圖像部分進(jìn)行透視展開，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ODVS1L、ODVS2L、ODVS3L、ODVS4L、ODVS2R、ODVS3R、ODVS4R和ODVS?1R；然后分別對8個(gè)扇形圖像部分進(jìn)行透視展開得到4幅ODVS1L、ODVS2L、ODVS3L和ODVS4L的左透視展開圖像和4幅ODVS2R、ODVS3R、ODVS4R和ODVS1R的右透視展開圖像；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單元中以Viewer1、Viewer2、Viewer3和Viewer4四個(gè)視角進(jìn)行展開的左右圖像分兩個(gè)通道輸出給立體顯示設(shè)備，其中4幅ODVS1L、ODVS2L、ODVS3L和ODVS4L的左透視展開圖像合成一個(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ODVS2R、ODVS3R、ODVS4R和ODVS1R的右透視展開圖像合成一個(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攝像師通過人機(jī)接口在全景圖上選擇想要特寫拍攝的區(qū)域時(shí)所產(chǎn)生的事件，特寫拍攝的區(qū)域以下用ROP表示，自動進(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；所述的3D攝像裝置參數(shù)包括：ROP的拍攝角α_R、ROP的方位角φ_R、左右兩臺高清攝像機(jī)的水平開角θ、左右兩臺高清攝像機(jī)的焦距f1和左右兩臺高清攝像機(jī)的光圈值F，上述這些參數(shù)通過所述的3D全景攝像裝置的全景立體視頻信息加工獲得；

所述的3D攝像裝置參數(shù)調(diào)整單元的處理過程為：步驟1：讀取ROP的大小、位置等信息；步驟2：根據(jù)ROP的中心位置計(jì)算得到控制云臺的拍攝角α_R和方位角φ_R信息；步驟3：根據(jù)所述的3D全景攝像裝置中所成像兩個(gè)相關(guān)ODVS的幾何關(guān)系來計(jì)算3D特寫拍攝視場范圍內(nèi)的拍攝物的拍攝距離L；步驟4：根據(jù)拍攝距離L和ROP的大小確定左右攝像機(jī)的焦距f1；步驟5：根據(jù)拍攝距離L和左右攝像機(jī)的基線距B2確定左右攝像機(jī)的水平開角θ；步驟6：根據(jù)拍攝距離L確定調(diào)焦距離值及相應(yīng)的光圈系數(shù)值F；步驟7：根據(jù)這些參數(shù)值通過PELCO-D控制協(xié)議控制所述的3D攝像裝置中的水平轉(zhuǎn)動、垂直轉(zhuǎn)動、調(diào)焦、水平開角和3D深度的調(diào)整等電機(jī)的動作；

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。