CN106991706A - 一种拍摄校准方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种拍摄校准方法及系统，该方法包括以下步骤：采集摄像机上红外标记点的坐标位置；利用所述坐标位置估算出所述红外标记点和所述摄像机的相对位置；根据所述相对位置虚拟一个虚拟中心点作为所述摄像机镜头的中心点；根据该中心点，拍摄多面异形屏幕三维融合空间；判断拍摄的图像是否存在畸变；如果存在，重新调整所述红外标记点的位置，否则结束校准流程。通过本发明的技术方案，可解决传统的多面异形屏幕三维融合空间的拍摄校准方法中，由于反复修改摄像机镜头中心模拟点，不能直观地确认校准结果造成的操作问题，大大减少了时间和人员的成本。

Description

一种拍摄校准方法及系统

技术领域

本发明涉及数据显示技术领域，具体涉及一种拍摄多面异形屏幕三维融合空间的方法及系统。

背景技术

LED异形屏在节目制作、展示宣传、广告中的应用越来越广泛。其中有一种是由多面异形屏幕构成，来显示三维融合空间的类型。为了增强观众的浸入感，屏幕显示的图像会配合摄像机镜头的移动而进行改变(例如摄像机镜头离屏幕越近，画面越大)。系统利用红外定位技术，来确定摄像机镜头的位置。由于红外定位系统中使用的红外摄像头只能感应红外标记点，所以为了确定摄像机镜头的位置，就需要把摄像机镜头与红外标记点进行连接。但无论如何连接，摄像机镜头的中心点与红外标记点都无法匹配在一起。为了修正红外标记点与摄像机镜头的差值，现有的技术是:把多个红外标记点固定在摄像机上，利用估算出的红外标记点和摄像机镜头的相对位置，附加一个虚拟点来作为摄像机镜头的中心点，然后通过人为比对拍摄画面，反复修改摄像机镜头中心虚拟点的位置参数。以此来使模拟点与真实的摄像机镜头中心重合，从而实现用于多面异形屏幕三维融合空间的拍摄校准。

现有的用于多面异形屏幕三维融合空间的拍摄校准方法，存在着由于人为比对，反复修改摄像机镜头中心模拟点，不能直观地确认校准结果造成的操作问题，影响工作效率与调试速度，这对操作人员的细心和耐心有很高的要求。同时也大大增加了调试难度和时间成本。

发明内容

针对现有技术带来的操作困难、时间的浪费等问题，本发明在传统拍摄校准方法的基础上，在摄像机上外接一个装置，用于调整红外标记点的位置坐标，间接改变摄像机镜头中心虚拟点的位置，直至经过最终画面判断，确定拍摄画面已被校准。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种拍摄校准方法，该方法包括以下步骤：

1)采集摄像机上红外标记点的坐标位置；

2)利用所述坐标位置估算出所述红外标记点和所述摄像机的相对位置；

3)根据所述相对位置虚拟一个虚拟中心点作为所述摄像机镜头的中心点；

4)根据该中心点，拍摄多面异形屏幕三维融合空间；

5)判断拍摄的图像是否存在畸变；

6)如果存在，调整所述红外标记点的位置，跳转到步骤1)，否则跳转到步骤7)；

7)结束。

优选的，所述红外标记点通过一个校准装置固定在所述摄像机上。

优选的，所述步骤6)通过位于校准装置上的一个滑杆上的滑块调整所述红外标记点的位置。

优选的，所述步骤1)通过多个红外摄像头采集摄像机上红外标记点的坐标位置。

优选的，将所述红外标记点的坐标位置信息匹配到三维虚拟空间中使用，使多个LED屏幕显示的三维虚拟空间与所述红外标记点的位置相匹配。

优选的，所述步骤4)根据该中心点，拍摄多面异形屏幕三维融合空间具体是指：由相对摄像机的一个正面LED异形屏幕，两个侧面LED异形屏幕，以及一个地面异形LED屏幕组成多面异形屏幕，将摄像机的所述中心点的位置虚拟融合到模拟的三维空间中，并显示在所述多面异形屏幕。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种拍摄校准系统，该系统包括：摄像机，位于摄像机上的红外校准装置，多个红外标记点位于所述校准装置上，多个红外摄像头，多个异形LED屏幕；

采集所述红外标记点的坐标位置，并利用所述坐标位置估算出所述红外标记点和所述摄像机的相对位置；

根据所述相对位置虚拟一个虚拟中心点作为所述摄像机镜头的中心点；

根据该中心点，拍摄多面异形屏幕三维融合空间；

判断拍摄的图像是否存在畸变，如果存在，调整所述红外标记点的位置，并重新确定所述中心，并根据所述重新确定的中心点，拍摄多面异形屏幕三维融合空间，否则将此中心点作为校准后的中心点。

优选的，通过位于校准装置上的一个滑杆上的滑块调整所述红外标记点的位置。

优选的，所述根据该中心点，拍摄多面异形屏幕三维融合空间具体是指：由相对摄像机的一个正面LED异形屏幕，两个侧面LED异形屏幕，以及一个地面异形LED屏幕组成多面异形屏幕，将摄像机的所述中心点的位置虚拟融合到模拟的三维空间中，并显示在所述多面异形屏幕。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种计算机存储介质，其包括计算机程序指令，当执行所述计算机程序指令时，执行上述方法之一。

通过本发明的技术方案取得了以下技术效果：

1)可解决传统的多面异形屏幕三维融合空间的拍摄校准方法中，由于反复修改摄像机镜头中心模拟点，不能直观地确认校准结果造成的操作问题。本发明使拍摄校准的过程更加直观，避免了操作人员对画面效果的重复确认，对参数重复修改，导致的工作效率降低等问题。

2)本发明，操作人员只需要根据画面，调整装置上滑块的位置就可进行拍摄校准，这样简单的操作大大减少了时间和人员的成本。

附图说明

图1是现有本发明系统构成图

图2是本发明的校色流程图

具体实施方式

如图1，校准装置主体由三个滑杆组成，三个滑杆互相呈90度，并且每个滑杆上都装有滑块。其中竖直滑杆上的滑块连接固定着3个红外标记点。另外，为了把装置固定在摄像机上，使用一根圆柱，连接一个大球和一个可固定在摄像机上的掐口。在这个大球上嵌入一个为了保持装置垂直的水平仪。

需要校准用于多面异形屏幕三维融合空间的拍摄的时候，操作人员通过估算出的红外标记点和摄像机镜头的相对位置，在设置软件中附加一个虚拟点来作为摄像机镜头的中心点。利用这个垂直放置并固定在摄像机上的装置，在滑杆上调整固定着红外标记点的滑块，间接改变摄像机镜头中心虚拟点的位置，直至经过最终画面判断，确定拍摄画面不存在畸变，就可完成此次校准。

具体参见图2的流程图，该校准流程包括以下步骤：

1)采集摄像机上红外标记点的坐标位置。

所述红外标记点通过一个校准装置固定在所述摄像机上。通过多个，比如8个红外摄像头采集所述红外标记点的坐标位置。

2)利用所述坐标位置估算出所述红外标记点和所述摄像机的相对位置。

3)根据所述相对位置虚拟一个虚拟中心点作为所述摄像机镜头的中心点。

4)根据该中心点，拍摄多面异形屏幕三维融合空间。

根据该中心点，拍摄多面异形屏幕三维融合空间具体是指：由相对摄像机的一个正面LED异形屏幕，两个侧面LED异形屏幕，以及一个地面异形LED屏幕组成多面异形屏幕，将摄像机的所述中心点的位置虚拟融合到模拟的三维空间中，并显示在所述多面异形屏幕。

将所述红外标记点的坐标位置信息匹配到三维虚拟空间中使用，使多个LED屏幕显示的三维虚拟空间与所述红外标记点的位置相匹配。

5)判断拍摄的图像是否存在畸变。

判断畸变的方法本领域的现有公知技术。

6)如果存在，调整所述红外标记点的位置，跳转到步骤1)，否则跳转到步骤7)。

通过位于校准装置上的一个滑杆上的滑块调整所述红外标记点的位置。

7)结束。

本方案使用了多个LED屏幕，搭建的正面屏3*4米，左右屏3*4米，地屏为4*4米的四面显示空间，视频拼接器为利亚德某个型号。为了分别渲染LED屏上的画面，还需要四台三维渲染服务器。在距离正面屏2米的地方，平行放置一台测试摄像机，摄像机使用的是高清摄像机。此外，通过红外跟踪系统进行摄像机的空间定位，此系统放包含八个红外摄像头，把它们分布在显示空间的角落。

动捕电脑通过网络交换机获取由八个红外摄像头得到的这台摄像机的红外标记点位置参数。这些参数再通过交换机传输给四个通道渲染服务器和多通道控制服务器。多通道控制服务器把红外标记点的坐标信息匹配到虚拟空间中使用，使屏幕显示的三维空间与红外标记地的位置相匹配。

操作人员通过估算出的红外标记点和摄像机镜头的相对位置，附加一个虚拟点来作为摄像机镜头的中心点。然后把本发明的校准装置根据水平仪垂直固定在摄像机上，再把红外标记点固定在装置上的滑块上。打开摄像机，开始拍摄多面异形屏幕三维融合空间。调整滑块位置，直至经过最终画面判断，确定拍摄画面不存在畸变，尤其在注意屏幕间的折角处，就可完成此次校准。

通过本发明提供的技术方案，可解决传统的多面异形屏幕三维融合空间的拍摄校准方法中，由于反复修改摄像机镜头中心模拟点，不能直观地确认校准结果造成的操作问题。本发明使拍摄校准的过程更加直观，避免了操作人员对画面效果的重复确认，对参数重复修改，导致的工作效率降低等问题。操作人员只需要根据画面，调整装置上滑块的位置就可进行拍摄校准，这样简单的操作大大减少了时间和人员的成本。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换以及改进等，均应保护在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种拍摄校准方法，该方法包括以下步骤：

1)采集摄像机上红外标记点的坐标位置；

2)利用所述坐标位置估算出所述红外标记点和所述摄像机的相对位置；

3)根据所述相对位置虚拟一个虚拟中心点作为所述摄像机镜头的中心点；

4)根据该中心点，拍摄多面异形屏幕三维融合空间；

5)判断拍摄的图像是否存在畸变；

6)如果存在，调整所述红外标记点的位置，跳转到步骤1)，否则跳转到步骤7)；

7)结束校准流程。

2.根据权利要求1所述的方法，所述红外标记点通过一个校准装置固定在所述摄像机上。

3.根据权利要求2所述的方法，所述步骤6)通过位于校准装置上的一个滑杆上的滑块调整所述红外标记点的位置。

4.根据权利要求1所述的方法，所述步骤1)通过多个红外摄像头采集摄像机上红外标记点的坐标位置。

5.根据权利要求1所述的方法，将所述红外标记点的坐标位置信息匹配到三维虚拟空间中使用，使多个LED屏幕显示的三维虚拟空间与所述红外标记点的位置相匹配。

6.根据权利要求1所述的方法，所述步骤4)根据该中心点，拍摄多面异形屏幕三维融合空间具体是指：由相对摄像机的一个正面LED异形屏幕，两个侧面LED异形屏幕，以及一个地面异形LED屏幕组成多面异形屏幕，将摄像机的所述中心点的位置虚拟融合到模拟的三维空间中，并显示在所述多面异形屏幕。

7.一种拍摄校准系统，该系统包括：摄像机，位于摄像机上的红外校准装置，多个红外标记点位于所述校准装置上，多个红外摄像头，多个异形LED屏幕；

采集所述红外标记点的坐标位置，并利用所述坐标位置估算出所述红外标记点和所述摄像机的相对位置；

根据所述相对位置虚拟一个虚拟中心点作为所述摄像机镜头的中心点；

根据该中心点，拍摄多面异形屏幕三维融合空间；

判断拍摄的图像是否存在畸变，如果存在，调整所述红外标记点的位置，并重新确定所述中心，并根据所述重新确定的中心点，拍摄多面异形屏幕三维融合空间，否则将此中心点作为校准后的中心点。

8.根据权利要求7所述的系统，通过位于校准装置上的一个滑杆上的滑块调整所述红外标记点的位置。

9.根据权利要求7所述的系统，所述根据该中心点，拍摄多面异形屏幕三维融合空间具体是指：由相对摄像机的一个正面LED异形屏幕，两个侧面LED异形屏幕，以及一个地面异形LED屏幕组成多面异形屏幕，将摄像机的所述中心点的位置虚拟融合到模拟的三维空间中，并显示在所述多面异形屏幕。

10.一种计算机存储介质，其包括计算机程序指令，当执行所述计算机程序指令时，执行上述权利要求1-6之一的方法。