CN105611237A - 一种教学录播用双摄像头模拟五摄像头的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种教学录播用双摄像头模拟五摄像头的方法，用于校园专业视频直播。该教学录播用双摄像头模拟五摄像头的方法及其直播方法，其系统包括录播主机、显示器、一个老师摄像头和一个学生摄像头，所述的老师摄像头能够拍摄到老师讲台及黑板所在的整个墙体，所述的学生摄像头能够拍摄到全体学生的全景，录播主机用于分析判断两个摄像头传来的数据，并通过显示器显示主画面。运用本方法只需要两个摄像头即可完成拍摄任务，无须云台，任何摄像机都能使用；安装布线也很简单，只需要2台摄像机+2根视频线+2根电源线即可。

Description

一种教学录播用双摄像头模拟五摄像头的方法

技术领域

本发明涉及一种教学录播用双摄像头模拟五摄像头的方法，用于校园专业视频直播。

背景技术

现代教学录播中，为了拍出更加丰富的画面场景，学校往往会采集五个摄像机位的方式来拍摄，这样模式下，具有很多缺陷：传统的技术需要使用的摄像头比较多，需要五个摄像头才能完成拍摄任务，一些拍摄必须要指定的摄像机才能完成拍摄，且拍摄时还必须要采用云台对摄像机进行控制，此外，安装布线也很复杂，需要5台摄像机+5根视频线+5根电源线+5根控制线，成本会大幅增加。

中国发明专利公开号“103093654A”公开了“一种双摄像机交互式智能跟踪教学系统”，包括图像采集模块、摄像机控制模块、用户界面交互模块、线程交互模块、教师跟踪模块、学生检测模块、学生跟踪模块。在教学过程中，控制主机通过双路图像采集卡实时获取教师与学生摄像机的拍摄图像，通过利用基于图像处理技术的跟踪算法和检测算法的计算结果，选择适当的控制策略，合理安排信号之间的相互切换，并快速灵活准确的实现现场摄像机的摇摆和俯仰、缩放和聚焦等功能，保证教师时刻处于拍摄画面的适当位置，实现了对教师自动跟踪定位、学生全景显示及提问检测和板书时给予特写镜头等功能，从而实现了跟踪抗外界干扰、动作无特定限制、拍摄无专人值守的自动智能跟踪教学系统。该专利公开的技术方案所涉及的硬件模块较多，主要涉及七个模块，引入了需要手动操作的用户界面交互模块和摄像机控制模块，且运用的技术也较为繁琐，需要预设一些数值，例如老师的身高，教室的尺寸，摄像头的位置和角度等非常具体的数据参数，这些都使得产品显得不够智能化，实际运用中会严重影响用户体验。

因此，为了更好的控制成本，需要一种机位更少的控制方法来模拟五机位的方式完成多场景录播的拍摄。市场上需要一种简单的产品可以进行校园直播过程，又能降低成本，安全可靠。

发明内容

本发明目的在于提供一种能够解决现有技术中存在的上述问题，结构简单，连接方便的教学录播用双摄像头模拟五摄像头的方法。

本发明目的通过以下技术方案实现：

一种教学录播用双摄像头模拟五摄像头的方法，其系统包括录播主机、显示器、一个老师摄像头和一个学生摄像头，所述的老师摄像头能够拍摄到老师讲台及黑板所在的整个墙体，所述的学生摄像头能够拍摄到全体学生的全景，录播主机用于分析判断两个摄像头传来的数据，并通过显示器显示主画面，其特征在于录播主机对于两个摄像头的控制方法如下：

控制一，当老师摄像头接收到老师在讲台上移动的命令时，则控制老师摄像头拍摄老师近景画面，移动跟踪老师，此时控制板书画面移动；

控制二，当老师摄像头接收到老师在写板书命令时，则老师摄像头停止在板书画面的移动，同时主画面切换到板书画面；

控制三，当老师摄像头接收到老师移动过快的命令时，判断老师摄像头近景跟踪老师的范围，若老师超出可视范围则切换到老师全景的画面，同时继续移动到老师近景，若没有超出则继续老师近景的画面；

控制四，当老师摄像头接收到老师上下讲台动作的命令时，下讲台则老师摄像头切换到全景画面，老师继续走到学生区则切换到学生摄像头，拍摄全景；上讲台则切换至老师近景；

控制五，当学生摄像头接收到单个学生起立，则先切换到全体学生全景，1-3秒后切换到起立学生的近景，学生坐下则切换到老师近景；若收到多个学生起立的命令，则切换到全体学生全景。

作为优选，还包括控制六，当收到VGA变化的命令，则主画面切换到VGA，若无变化则切换到老师近景。

作为优选，控制五中的切换时间为2秒。

作为优选，控制五中，若收到多个学生起立的命令，则切换到全体学生全景，后若收到单个学生坐下的命令，则切换到一个站立学生的近景画面，若收到学生全都坐下的命令，则切换到老师近景。

作为优选，控制五中，先判断学生起立的人数，如果是大于等于2，就会切全景，坐下1个人数减1，如果人数等于1的话，就切到该同学的近景画面，如果等于0就切到老师近景。

与现有技术相比，本产品同现有技术相比具有以下优点及效果：运用本方法只需要两个摄像头即可完成拍摄任务，无须云台，任何摄像机都能使用；安装布线也很简单，只需要2台摄像机+2根视频线+2根电源线即可。

附图说明

图1是本实施例的程序切换逻辑流程图。

具体实施方式

以下结合具体实施例来说明本发明，下列实施例仅用于说明本发明的技术方案，并不限定本发明的保护范围。

首先对于实施例中的几个画面做一下说明：

老师近景：近距离拍摄老师画面，老师神态、动作清楚可见。

老师全景：远距离拍摄整个讲台画面。

板书画面：近距离拍摄老师正在书写的板书，板书字迹清楚；板书画面等同于老师近景画面，但是画面更静止，不会晃动。

学生全景：远跟踪拍摄整个教室画面，能拍摄到所有学生的画面。

学生近景：近距离拍摄某个学生的画面。

然后对于实施例中的一个老师摄像头和一个学生摄像头的安装方式做一下说明：

老师摄像头安装在后墙正中间，调整镜头画面，以能拍报出整个讲台为宜，老师摄像头的画面的上边沿紧贴住黑板的上边沿，这样拍摄出来的画面没有垃圾镜头；

学生摄像头尽量安装在黑板的正中间，这样能够更大面积的拍摄出学生的全景，并且拍摄的画面也更加的均衡。

本实施例方法的应用基础：

a)五机的当中老师全景、老师近景、板书画面，拍摄的都是教室前端的画面；学生全景、学生近景都是拍摄的教室后端的画面。这些画面中有很大一部分是重合的，那么就可以只取其中一个大画面，而其它的画面从这些画面当中计算出来。

b)现代摄像机1080的分辨率已经非常普及，而实际上网络播放的视频由于带宽的限制，还只是停留在标清的水平，最高也只是1280*720的分辨率，录制的1080视频不仅体积大（1小时视频>1.5G），在实际当中也无法使用。

c)当虚拟的图像以每帧4像素进行移动时，画面比实际的云台更加的平滑。

d)当图像虚拟变化时，更可以引入三次线性插值、USM图像锐化、均衡化直方图等各种方式对图像进行增强处理。

e)算法是一种虚拟云台的方式，从1920*1080的图像中得到1280*720感兴趣的画面，然后进行三次线性插件的放大

f)算法整合了很多在录播拍摄中的逻辑，比较手工拍摄能拍出更加稳定的画面。

实施例：

如图1所示，本实施例的教学录播用双摄像头模拟五摄像头的方法，其系统包括录播主机、显示器、一个老师摄像头和一个学生摄像头，老师摄像头能够拍摄到老师讲台及黑板所在的整个墙体，学生摄像头能够拍摄到全体学生的全景，录播主机用于分析判断两个摄像头传来的数据，并通过显示器显示主画面，本实施例的录播主机对于两个摄像头的控制方法如下：

控制一，当老师摄像头接收到老师在讲台上移动的命令时，则控制老师摄像头拍摄老师近景画面，移动跟踪老师，此时控制板书画面移动；

控制二，当老师摄像头接收到老师在写板书命令时，则老师摄像头停止在板书画面的移动，同时主画面切换到板书画面；

控制三，当老师摄像头接收到老师移动过快的命令时，判断老师摄像头近景跟踪老师的范围，若老师超出可视范围则切换到老师全景的画面，同时继续移动到老师近景，若没有超出则继续老师近景的画面；

控制四，当老师摄像头接收到老师上下讲台动作的命令时，下讲台则老师摄像头切换到全景画面，老师继续走到学生区则切换到学生摄像头，拍摄全景；上讲台则切换至老师近景；

控制五，当学生摄像头接收到单个学生起立，则先切换到全体学生全景，1-3秒后切换到起立学生的近景，优选的切换时间为2秒钟，学生坐下则切换到老师近景；若收到多个学生起立的命令，则切换到全体学生全景，后若收到单个学生坐下的命令，则切换到一个站立学生的近景画面，若收到学生全都坐下的命令，则切换到老师近景；具体讲，要先判断学生起立的人数，如果是大于等于2，就会切全景，坐下1个人数减1，如果人数等于1的话，就切到该同学的近景画面，如果等于0就切到老师近景。

本实施例还包括控制六，当收到VGA变化的命令，则主画面切换到VGA，若无变化则切换到老师近景。

本实施例的方法只需要两个摄像头即可完成拍摄任务，无须云台，任何摄像机都能使用；安装布线也很简单，只需要2台摄像机+2根视频线+2根电源线即可。

以上公开的仅为本申请的几个具体实施例，但本申请并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化，都应落在本申请的保护范围内。

Claims (5)

1.一种教学录播用双摄像头模拟五摄像头的方法，其系统包括录播主机、显示器、一个老师摄像头和一个学生摄像头，所述的老师摄像头能够拍摄到老师讲台及黑板所在的整个墙体，所述的学生摄像头能够拍摄到全体学生的全景，录播主机用于分析判断两个摄像头传来的数据，并通过显示器显示主画面，其特征在于录播主机对于两个摄像头的控制方法如下：

控制一，当老师摄像头接收到老师在讲台上移动的命令时，则控制老师摄像头拍摄老师近景画面，移动跟踪老师，此时控制板书画面移动；

控制二，当老师摄像头接收到老师在写板书命令时，则老师摄像头停止在板书画面的移动，同时主画面切换到板书画面；

控制三，当老师摄像头接收到老师移动过快的命令时，判断老师摄像头近景跟踪老师的范围，若老师超出可视范围则切换到老师全景的画面，同时继续移动到老师近景，若没有超出则继续老师近景的画面；

控制四，当老师摄像头接收到老师上下讲台动作的命令时，下讲台则老师摄像头切换到全景画面，老师继续走到学生区则切换到学生摄像头，拍摄全景；上讲台则切换至老师近景；

控制五，当学生摄像头接收到单个学生起立，则先切换到全体学生全景，1-3秒后切换到起立学生的近景，学生坐下则切换到老师近景；若收到多个学生起立的命令，则切换到全体学生全景。

2.根据权利要求1所述的教学录播用双摄像头模拟五摄像头的方法，其特征在于：还包括控制六，当收到VGA变化的命令，则主画面切换到VGA，若无变化则切换到老师近景。

3.根据权利要求1所述的教学录播用双摄像头模拟五摄像头的方法，其特征在于：控制五中的切换时间为2秒。

4.根据权利要求1所述的教学录播用双摄像头模拟五摄像头的方法，其特征在于：控制五中，若收到多个学生起立的命令，则切换到全体学生全景，后若收到单个学生坐下的命令，则切换到一个站立学生的近景画面，若收到学生全都坐下的命令，则切换到老师近景。

5.根据权利要求4所述的教学录播用双摄像头模拟五摄像头的方法，其特征在于：控制五中，先判断学生起立的人数，如果是大于等于2，就会切全景，坐下1个人数减1，如果人数等于1的话，就切到该同学的近景画面，如果等于0就切到老师近景。