CN102572230B - 空间凝固拍摄方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种空间凝固拍摄方法及系统，所述方法包括：相机对焦步骤、围绕待拍摄位置间隔设置多个相机，并将所述多个相机的焦点对准所述待拍摄位置；图像拍摄步骤、由相机控制系统控制所述多个相机在同一时刻进行无延迟拍摄，获取待拍摄位置各个方位的图像；图像处理步骤、对所述各个方位的图像进行压缩及视频合成为该时刻的各个方位连续视频。本发明通过围绕待拍摄位置间隔设置多个相机，由相机控制系统控制在同一时刻进行无延迟拍摄，获取各个方位的图像，并进行压缩及视频合成为该时刻的各个方位连续视频，可以适用于多角度同步拍摄特技特技电影或者广告合成高清视频的实时处理。

Description

空间凝固拍摄方法及系统

技术领域

本发明涉及数码拍摄技术，更具体地说，涉及一种空间凝固拍摄方法及系统。

背景技术

在常规的拍摄方法中，照相机或摄像机只能从一个角度对画面进行拍摄。而对于有特殊需求的画面而言，常规的拍摄方法已经不能满足其拍摄要求。例如，拍摄特技电影或者广告时通常需要捕捉某一瞬间或者某些时刻各个方位的特殊画面，从而形成360度的旋转视频。因此，亟待开发一种能够实现全方位拍摄并对图像进行适当处理的拍摄方法。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有拍摄方法无法对某一时刻画面实现全方位拍摄的缺陷，提供一种空间凝固拍摄方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种空间凝固拍摄方法，包括以下步骤：相机对焦步骤、围绕待拍摄位置间隔设置多个相机，并将所述多个相机的焦点对准所述待拍摄位置；图像拍摄步骤、由相机控制系统控制所述多个相机在同一时刻进行无延迟拍摄，获取待拍摄位置各个方位的图像；以及图像处理步骤、对所述各个方位的图像进行压缩及视频合成为该时刻的各个方位连续视频。

根据本发明所述的空间凝固拍摄方法，在所述相机对焦步骤中，在以待拍摄位置为圆心的圆周上等分设置48台以上相机。

根据本发明所述的空间凝固拍摄方法，在所述图像拍摄步骤中，由相机控制系统统一调整各个相机采用相同的配置拍摄，并采用部分相机进行预拍摄后校正相机实现精确对焦。

根据本发明所述的空间凝固拍摄方法，在所述图像处理步骤中，还对所述各个方位的图像的对焦偏差进行校正。

根据本发明所述的空间凝固拍摄方法，在所述相机对焦步骤中，在待拍摄位置垂直摆放一根垂直于地面的绳子，并在绳子上标志第一点和第二点，并将所述多个相机以第一点为轴心，第一点和第二点连线为垂直轴线对焦；在所述图像处理步骤中，对各个方位的图像进行微调，使得各个方位的图像中的第一点的位置重合，并使得各个方位的图像中的第二点的位置重合。

本发明还提供了一种空间凝固拍摄系统，包括：多个相机，所述多个相机围绕待拍摄位置间隔设置，且焦点对准所述待拍摄位置；相机控制系统，用于控制所述多个相机在同一时刻进行无延迟拍摄，获取待拍摄位置各个方位的图像；以及图像处理系统，用于对所述各个方位的图像进行压缩及视频合成为该时刻的各个方位连续视频。

根据本发明所述的空间凝固拍摄系统中，多个相机为在以待拍摄位置为圆心的圆周上等分设置的48台以上相机。

根据本发明所述的空间凝固拍摄系统中，所述相机控制系统统一调整各个相机采用相同的配置拍摄，并采用部分相机进行预拍摄后校正相机实现精确对焦。

根据本发明所述的空间凝固拍摄系统中，所述图像处理系统还对所述各个方位的图像的对焦偏差进行校正。

根据本发明所述的空间凝固拍摄系统中，所述空间凝固拍摄系统还包括在待拍摄位置垂直摆放的垂直于地面的绳子，所述绳子上标志有第一点和第二点，且所述多个相机以第一点为轴心，第一点和第二点连线为垂直轴线对焦；所述图像处理系统对各个方位的图像进行微调，使得各个方位的图像中的第一点的位置重合，并使得各个方位的图像中的第二点的位置重合。

实施本发明的空间凝固拍摄方法及系统，具有以下有益效果：本发明通过围绕待拍摄位置间隔设置多个相机，由相机控制系统控制各个相机在同一时刻进行无延迟拍摄，获取各个方位的图像，并对各个方位的图像进行压缩及视频合成为该时刻的各个方位连续视频，可以适用于多角度同步拍摄特技特技电影或者广告合成高清视频的实时处理。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1为根据本发明优选实施例中空间凝固拍摄方法的流程图；

图2为根据本发明优选实施例中空间凝固拍摄方法的示意图；

图3为根据本发明优选实施例中空间凝固拍摄方法采用的微调工具对图像进行微调的示意图；

图4为根据本发明优选实施例中空间凝固拍摄方法在微调前的标志点位置示意图；

图5为根据本发明优选实施例中空间凝固拍摄方法在微调后的标志点位置示意图；

图6为根据本发明优选实施例中空间凝固拍摄方法在微调前的图像；

图7为根据本发明优选实施例中空间凝固拍摄方法在微调后的图像。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。

请参阅图1，为根据本发明优选实施例中空间凝固拍摄方法的流程图。如图1所示，本发明提供的空间凝固拍摄方法包括以下步骤：

首先，在步骤S102中，执行相机对焦步骤，围绕待拍摄位置间隔设置多个相机，并将所述多个相机的焦点对准所述待拍摄位置。在拍摄之前需要做好前期准备工作，例如准备以下物品：

1、相机48台以上，该相机优选多功能相机，支持电脑控制如：佳能的power shot(劲射)系列，EOS(Embedded Operation System，嵌入式操作系统)单反系列。

2、相机支架和相机云台48个以上，可用于对相机进行调焦。

3、弧行相机等分摆放大型支架，该支架可以围绕待拍摄位置摆成圆形，用于摆放和固定所有相机。

4、USB集线器若干，用来连接相机到计算机。

5、多媒体计算机3台以上，其中1台电脑优选控制16台相机。

6、PLC控制相机快门机柜以及PLC数据线。

7、绿幕背景，可用于在拍摄特技镜头时作为背景，以便后期处理。

8、舞台灯光若干，用于对在待拍摄位置表演的人员进行照射。

在将相机通过支架和云台固定在弧行相机等分摆放大型支架后，表演特技的人可以在待拍摄位置，即相机所在圆周的圆心位置进行表演，并在场地四周铺上绿幕背景，打上舞台灯光，如图2所示。在固定好相机位置后，调整相机之间的间距和焦距。

随后，在步骤S104中，执行图像拍摄步骤，由相机控制系统控制所述多个相机在同一时刻进行无延迟拍摄，获取待拍摄位置各个方位的图像。

多媒体计算机构成相机控制系统，可以通过电脑程序控制，统一调整相片快门速度、ISO、AV、TV值，使所有相机采用相同的配置拍摄。在该步骤中，还可以通过电脑程序控制，采用部分相机，例如八个相机进行预拍摄后预览相机拍摄图片，然后对相机进行校正，达到减少人工对焦带来的误差，实现更高精确的对焦。当特技人物站在指定的所有相机的对焦点，即待拍摄位置以后，由特技人物进行表演，然后相机控制系统通过PLC控制相机快门，实现所有相机同时间无延迟拍摄，捕捉特技人物的各个方位图像。延迟误差保持在不超过0.0005秒。

最后，在步骤S106中，执行图像处理步骤，对所述各个方位的图像进行压缩及视频合成为该时刻的各个方位连续视频。例如形成360度旋转的特技动作。

由于人工对焦于轴心有一定的偏差，而各台相机这种对焦偏差不相同，压缩的视频画面会抖动不流畅，因此本发明的独特之处在于，为了保障所拍摄的各个方位图像在连续播放时不发生抖动，对拍摄过程中各个方位图像的位置进行了校正。例如，在所述图像处理步骤中，还对所述各个方位的图像的对焦偏差进行校正。在此，可以使用微调工具获得对焦的偏差，根据偏差来压制视频，使视频变得流畅。

本发明在所述相机对焦步骤中，在待拍摄位置垂直摆放一根垂直于地面的绳子，并在绳子上标志第一点和第二点，并将所述多个相机以第一点为轴心，第一点和第二点连线为垂直轴线对焦。例如，在弧线轴心位置摆放一条垂直地面的均匀的绳子，在绳子上标志一个红点P1作为第一点，蓝点P2作为第二点，两个点距离适度，将所有的相机以红点P1为轴心、红点P1和蓝点P2连线为垂直轴线对焦，然后用每台照相机拍摄一张照片存放统一目录。

本发明采用微调工具对图像进行微调。请参阅图3，微调工具中间图区域显示要调整的整张图片缩放图，右上图区显示的是整张图片中一部分包含蓝点P2的没有经过缩放的实际图像，右下图区显示的是整张图片中一部分包含红点P1的实际图像。按住ctrl然后用鼠标点击蓝点P2和红点P1，将记录下来蓝点P2和红点P1在整张图的实际坐标，按钮“保存所有调整”用来保存记录下来红点P1和蓝点P2坐标及它们连线与Y轴夹角数据到AdjustImage.ini。

然后，使用微调工具PictureAdjust.exe打开相片目录，按住ctrl并用鼠标左键点击工具右边上下图形区的蓝点P2和红点P1，对所有图片做相同操作；点击“保存所有调整”按钮，将每台照相机的照片中红点P1坐标x，y，以及直线P1P2与垂直轴线夹角a保存到AdjustImage.ini。

最后，将得到的AdjustImage.ini文件拷贝到压制视频avi程序的目录。

在所述图像处理步骤中，对各个方位的图像进行微调，使得各个方位的图像中的第一点的位置重合，并使得各个方位的图像中的第二点的位置重合。

下面对本发明的微调校正原理进行说明。

1、请参阅图4，示出了微调前的第一点和第二点位置。相机人工对焦于参照物绳子的红点P1，并且是相机镜头垂直轴线跟红点P1和蓝点P2连线P1P2重合，这个过程会有偏差。如果对焦没有偏差，P1应该与Q1重合、P2和Q2重合，而且P1P2垂直水平线X轴。图4可以看出，实际上的偏差是P1到Q1的x轴y轴距离(x，y)，P1P2与Y轴的夹角a。图5为微调后效果，可以看出图像进行了倾斜，红点P1和蓝点P2从原来的红点位置P1’和蓝点位置P2’移至中心垂直位置Q1和Q2，使得P1和Q1、P2和Q2重合。

2、由于各个相机上图的偏差的距离x，y和夹角a都各不相同，因此将各相机图片压缩成视频会上下左右抖动，要想通过相机消除偏差基本上做不到，所以我们通过软件微调，将照片左右平移x和上下平移y，然后旋转角度a，最后得到所有相机照片的P1和Q1、P2和Q2重合，将这些微调过的照片压缩成视频，画面就不会抖动。

3、请参阅图6和图7，分别为微调前和微调后相片，从微调前图片可以看出，红点P1不在图片中心，而且红点P1与蓝点P2连线与Y轴成一定夹角，而微调后照片红点P1在图片中心，红点P1与蓝点P2连线与Y轴平行。

下面对本发明所采用的视频合成技术进行介绍。本发明采用MicrosoftDirectX 9.0，其具有视频和图形呈现管道的合并的新功能。相机拍摄出来的相片，通过电脑控制相片序号，下载相片到电脑磁盘上，通过相片校正工具校正后，采用Microsoft DirectX 9.0 DirectShow Filter技术，利用TrueMotion高清视频压缩编码器，绿幕抠像，按序号压缩相片，快速生成AVI视频文件。根据微调校正工具经过微调后得到数据(横坐标x、纵坐标y、夹角a)，为每台相机拍摄的相片经左右平移x、上下平移y、旋转a度角后相片为一帧，MicrosoftDirectX 9.0技术压缩成视频。

具体步骤如下所述：

1、按序号装载相片文件。

2、设置相片压缩大小(输出图像大小)，支持任意大小输出，(默认1024*768)。

3、相片校正。

4、根据得到校正后图片数据，构建Dirctshow Filter链路。链路算法的数据流向如下：a、一张图片数据；b、Source Filter(表示媒体数据来源)；c、TrueMotion Compress Filter(表示TrueMotion高清无损压缩)；d、AVI MuxFilter(表示声音视频混合)；e、AVI Write Filter(表示按AVI格式输出文件)。

5、生成AVI文件。

本发明还相应提供了一种空间凝固拍摄系统，包括：多个相机、相机控制系统和图像处理系统。其中，多个相机围绕待拍摄位置间隔设置，且焦点对准所述待拍摄位置。多个相机优选为在以待拍摄位置为圆心的圆周上等分设置的48台以上相机。相机控制系统用于控制所述多个相机在同一时刻进行无延迟拍摄，获取待拍摄位置各个方位的图像。相机控制系统统一可以调整各个相机采用相同的配置拍摄，并采用部分相机进行预拍摄后校正相机实现精确对焦。图像处理系统用于对所述各个方位的图像进行压缩及视频合成为该时刻的各个方位连续视频。图像处理系统还可以对所述各个方位的图像的对焦偏差进行校正。

此外，为了实现对图像的校正，空间凝固拍摄系统还包括在待拍摄位置垂直摆放的垂直于地面的绳子，所述绳子上标志有第一点和第二点，且所述多个相机以第一点为轴心，第一点和第二点连线为垂直轴线对焦。图像处理系统可以对各个方位的图像进行微调，使得各个方位的图像中的第一点的位置重合，并使得各个方位的图像中的第二点的位置重合。

综上所述，本发明可以利用PLC控制器控制相机同步拍摄，配合电脑控制程序，拍摄特技动作，并生成高清视频。

本发明是根据特定实施例进行描述的，但本领域的技术人员应明白在不脱离本发明范围时，可进行各种变化和等同替换。此外，为适应本发明技术的特定场合或材料，可对本发明进行诸多修改而不脱离其保护范围。因此，本发明并不限于在此公开的特定实施例，而包括所有落入到权利要求保护范围的实施例。

Claims (1)

1.一种空间凝固拍摄方法，其特征在于，包括以下步骤：

相机对焦步骤、围绕待拍摄位置间隔设置多个相机，将所述多个相机通过支架和云台固定在弧行相机等分摆放大型支架上，并将所述多个相机的焦点对准所述待拍摄位置；

图像拍摄步骤、由相机控制系统控制所述多个相机在同一时刻进行无延迟拍摄，获取待拍摄位置各个方位的图像；

图像处理步骤、由图像处理系统对所述各个方位的图像进行压缩及视频合成为该时刻的各个方位连续视频；

在所述图像处理步骤中，还对所述各个方位的图像的对焦偏差进行校正；使用微调工具获得对焦的偏差，根据偏差来压制视频；

在所述相机对焦步骤中，在待拍摄位置垂直摆放一根垂直于地面的绳子，并在绳子上标志第一点和第二点，并将所述多个相机以第一点为轴心，第一点和第二点连线为垂直轴线对焦；

在所述图像处理步骤中，对各个方位的图像进行微调，使得各个方位的图像中的第一点的位置重合，并使得各个方位的图像中的第二点的位置重合；

在所述图像拍摄步骤中，由相机控制系统统一调整各个相机采用相同的配置拍摄，并采用部分相机进行预拍摄后校正相机实现精确对焦；

在所述相机对焦步骤中，在以待拍摄位置为圆心的圆周上等分设置48台以上相机。