CN108156429A - 全景摄像系统及利用web浏览器查看全景摄像系统的方法 - Google Patents

全景摄像系统及利用web浏览器查看全景摄像系统的方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种全景摄像系统，包括：多个摄像单元，用于在摄像单元可视角度范围内摄取目标物的多个角度的目标视频；全景图像处理单元，用于将摄取的多个目标视频拼接成一幅全景视频；取景框控制单元，用于生成至少一个取景框或控制已生成取景框，并通过取景框从全景视频中提取实时视频并输出；压缩处理单元，用于将取景框实时输出视频压缩编码成实时流媒体输出；网络传输单元，用于将流媒体通过网络传送给web服务器。本发明还提供了一种利用web浏览器查看全景摄像系统的方法，与传统方法需要安装专用浏览器程序才能看全景视频相比，更简单方便。

Description

全景摄像系统及利用web浏览器查看全景摄像系统的方法
技术领域
本发明属于视频监视技术领域，具体涉及一种全景摄像系统及利用web浏览器查看全景摄像系统的方法。
背景技术
在监控路面实况时，一般都在路面的各个端口安装一定数量的网络摄像机。摄像机将拍摄到的视频读出，然后通过全景接图技术将这四组视频组合成一全景视频，然后输出到一个指定的web客户端程序观看、操作。web客户端程序在观看时先解码，然后再从当前全景图像中选取一部分内容呈现。这种在web客户端解码观看、操作方式对web客户端的硬件性能有很多要求，且必须在web客户端安装程序才能观看，有很多局限性。
发明内容
本发明的一个目的是解决上述问题，并提供至少后面将说明的优点。
本发明还有一个目的是提供一种全景摄像系统，其通过多个摄像单元，在每个摄像单元的可视角度范围内摄取目标物的多个角度的目标视频，然后将摄取的多个目标视频拼接成一幅全景视频，然后将全景视频位于指定取景框内的部分编码压缩成压缩视频并输出，然后将压缩视频通过网络传送给web服务器，当使用者需要查看全景视频时，通过web浏览器从web服务器中读取压缩视频，即可查看全景视频，不用在web浏览器上安装程序。
为了实现本发明的这些目的和其他优点，提供了一种全景摄像系统，包括：
多个摄像单元，用于在摄像单元可视角度范围内摄取目标物的多个角度的目标视频；
全景图像处理单元，用于将摄取的多个目标视频拼接成一幅全景视频；
取景框控制单元，用于生成至少一个取景框或控制已生成取景框，并通过取景框从全景视频中提取实时视频并输出；
压缩处理单元，用于将取景框实时输出视频压缩编码成实时流媒体输出；
网络传输单元，用于将实时流媒体通过网络传送给web服务器。
优选的是，所述的全景摄像系统，多个摄像单元由十三个位于球体表面的摄像头组成，十三个摄像头的中心轴线均相交于球体球心，以球心所在水平面为中心对称面，球体下端设有支撑杆，所述支撑杆的轴线垂直穿过中心对称面圆心；
其中，其中六个摄像头位于同一水平面，且位于中心对称面上方，呈正六边形分布，每个摄像头的中心轴线与中心对称面呈30°夹角，
其中另六个摄像头位于球体同一水平面，且位于中心对称面上方，呈正六边形分布，每个摄像头的中心轴线与中心对称面呈30°夹角，
剩余一个摄像头位于中心对称面上方、且该摄像头的中心轴线垂直穿过中心对称面圆心。
优选的是，所述的全景摄像系统，每个摄像头的水平视角、垂直视角均大于60°。
优选的是，所述的全景摄像系统，所述球体为空心球，所述球体内位于中心对称面处与中心对称面重叠设有固定板，所述球体表面对应每个摄像头的位置设有安装孔，摄像头安装于安装孔内，所述摄像头靠近球体球心的一端设有伸缩杆，所述伸缩杆的轴线与所述摄像头的中心轴线位于一条直线上，所述伸缩杆远离摄像头的端部连接于固定板的中心处，所述伸缩杆的伸缩移动可使摄像头沿安装孔轴向方向移动，球体表面位于安装孔一侧铰接有盖板、位于安装孔另一侧设有凸起，所述盖板对应凸起处设有定位孔，凸起可卡接于所述定位孔中，所述盖板转动至凸起接于所述定位孔中时，所述盖板完全覆盖所述安装孔。
优选的是，所述的全景摄像系统，所述全景图像处理单元包括：
图像柱面投影器，其用于将每个摄像单元在同一焦距、同一时间对同一视点空间所拍摄的在不同平面的局部目标视频柱面投影到统一的三维空间上；
图像拼接器，其用于将投影到统一的三维空间上的目标视频拼接成一幅全景视频。
优选的是，所述取景框控制单元接收web服务器发出的生成取景框或控制已生成取景框指令后，将生成与指令对应的至少一个取景框或控制已生成取景框，并通过取景框从全景影像中提取实时视频输出。
本发明还提供了一种利用web浏览器查看全景摄像系统的方法，包括以下步骤：
S1、通过web浏览器向web服务器发送全景视频浏览请求命令，web服务器将接收到并解析请求命令发送给取景框控制单元；
S2、取景框控制单元接收到web服务器的请求命令后，生成至少一个取景框或控制已生成取景框，并通过取景框从全景视频中提取实时视频并输出；
S3、通过压缩处理单元，将取景框实时输出视频压缩编码成实时流媒体输出；
S4、通过网络传输单元，将实时流媒体通过网络传送给web服务器；
S5、通过web服务器将流媒体发送给web浏览器；
S6、web浏览器在收到实时流媒体后，实时解压呈现全景实时视频。
优选的是，所述利用web浏览器查看全景摄像系统的方法，web浏览器可按VR、小星球、多画面、手动跟踪、自动巡航模式远程控制或呈现全景实时视频图像。
优选的是，所述利用web浏览器查看全景摄像系统的方法，多个web浏览器可分别同时向web服务器发送全景视频浏览请求命令，从而分别呈现全景实时视频。
本发明至少包括以下有益效果：
1、本发明的全景摄像系统，当客户需要访问全景系统时，通过web浏览器向全景摄像系统的web服务器发送请求命令，web服务器将接收到的请求命令发送给取景框控制单元；取景框控制单元接收到web服务器的请求命令后，生成至少一个取景框或控制已生成取景框，并通过取景框从全景视频中提取实时视频并输出；然后通过压缩处理单元，将取景框实时输出视频压缩编码成实时流媒体输出；再将流媒体通过网络传送给web服务器；通过web服务器将流媒体发送给web浏览器，经web浏览器实时解码后可实时操控并呈现全景摄像视频图像。相比传统方法中必须安装专用客户端应用程序才能解码查看，操作更加便捷，适用性更广。
2、本发明的全景摄像系统，多个摄像单元由十三个位于球体表面的摄像头组成，其中，其中六个摄像头位于同一水平面，且位于中心对称面上方，呈正六边形分布，其中另六个摄像头位于球体同一水平面，且位于中心对称面上方，呈正六边形分布，每个摄像头的水平视角、垂直视角均大于60°，通过设置十三个摄像头可交互结合组成了360度的全景无死角的监控网络，使监控系统能够采集一个全景的视频信息。
3、本发明的全景摄像系统，通过在每个摄像头的端部设置伸缩杆，通过伸缩杆的伸缩移动，当该摄像头不用时，通过伸缩杆伸缩使该摄像头运动至球体内，然后通过盖板覆盖该摄像头对应的安装孔，通过这种方式可以将不用的摄像头保护起来，避免摄像头遭到外界的损坏。
本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
图1为本发明的全景摄像系统组成结构图；
图2为本发明的多个摄像单元结构示意图；
图3为本发明的球体上表面分布的摄像头结构示意图；
图4为本发明的摄像头与伸缩杆连接的结构示意图；
图5为本发明的web浏览器查看全景摄像系统的全景视频的流程方法。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。
如图1～5所示，一种全景摄像系统，其特征在于，包括：
多个摄像单元，用于在摄像单元可视角度范围内摄取目标物的多个角度的目标视频；
全景图像处理单元，用于将摄取的多个目标视频拼接成一幅全景视频；
取景框控制单元，用于生成至少一个取景框或控制已生成取景框，并通过取景框从全景视频中提取实时视频并输出；
压缩处理单元，用于将取景框实时输出视频压缩编码成实时流媒体输出；
网络传输单元，用于将实时流媒体通过网络传送给web服务器。
本发明的全景摄像系统，通过多个摄像单元分别摄取可视角度范围内目标物的目标视频，并将各自摄取的目标视频，发送给全景图像处理单元；全景图像处理单元使用全景接图技术将每个摄像单元摄取的目标视频拼接成一幅全景视频。通过取景框控制单元，生成至少一个取景框或控制已生成取景框，并通过取景框从全景视频中提取实时视频并输出；压缩处理单元将取景框实时输出视频压缩编码成实时流媒体输出，编码压缩方式可以为MPEG-4编码方式或者H.264/H.265编码方式，也可以为其它视频压缩编码方式；将压缩后的压缩视频通过网络传送给web服务器，当使用者要查看全景视频时，当客户需要访问全景系统时，通过web浏览器向web服务器发送全景视频浏览请求命令，web服务器将接收到的请求命令发送给取景框控制单元；取景框控制单元接收到web服务器的请求命令后，生成至少一个取景框或控制已生成取景框，并通过取景框从全景视频中提取实时视频并输出；然后通过压缩处理单元，将取景框实时输出视频压缩编码成实时流媒体输出；再将流媒体通过网络传送给web服务器；通过web服务器将流媒体发送给web浏览器，经web浏览器实时解码后可实时操控并呈现全景摄像视频图像。相比传统方法中必须安装专用客户端应用程序才能解码查看，操作更加便捷，适用性更广。
在另一种技术方案中，所述的全景摄像系统，多个摄像单元由十三个位于球体1表面的摄像头2组成，十三个摄像头2的中心轴线均相交于球体1球心，以球心所在水平面为中心对称面，球体下端设有支撑杆4，所述支撑杆4的轴线垂直穿过中心对称面圆心；
其中，其中六个摄像头2位于同一水平面，且位于中心对称面上方，呈正六边形分布，每个摄像头2的中心轴线与中心对称面呈30°夹角，
其中另六个摄像头2位于球体11同一水平面，且位于中心对称面上方，呈正六边形分布，每个摄像头的中心轴线与中心对称面呈30°夹角，
剩余一个摄像头2位于中心对称面上方、且该摄像头的中心轴线垂直穿过中心对称面圆心。
在上述技术方案中，多个摄像单元的正视图，如图1所示，十三个摄像头2分布在球体表面，并且十三个摄像头2的中心轴线汇集于球心，以球心所在面为中心对称面，该球体表面分为球体上表面与球体下表面，球体由支杆支撑，并且支杆轴线垂直穿过中心对称面上的球心。图2为六个摄像头2分布在球体上表面示意图，六个摄像头呈与中心对称面平行的正六边形分布，即相邻两个摄像头与该正五边形中心点的连线之间的夹角呈60度；一个摄像头位于球体上表面、该摄像头的中心轴线垂直穿过中心对称面球心。
在另一种技术方案中，所述的全景摄像系统，每个摄像头3的水平视角、垂直视角均大于60°。
在上述技术方案中，十三个摄像头交互结合组成了360度的全景无死角的监控网络，使监控系统能够采集一个全景的视频信息。
所述的全景摄像系统，所述球体1为空心球，所述球体1内位于中心对称面处与中心对称面重叠设有固定板11，所述球体表面对应每个摄像头的位置设有安装孔，摄像头2安装于安装孔内，所述摄像头2靠近球体球心的一端设有伸缩杆5，所述伸缩杆5的轴线与所述摄像头2的中心轴线位于一条直线上，所述伸缩杆5远离摄像头2的端部连接于固定板11的中心处，所述伸缩杆5的伸缩移动可使摄像头沿安装孔轴向方向移动，球体表面位于安装孔一侧铰接有盖板3、位于安装孔另一侧设有凸起32，所述盖板2对应凸起32处设有定位孔33，凸起32可卡接于所述定位孔33中，所述盖板2转动至凸起32卡接于所述定位孔33中时，所述盖板2完全覆盖所述安装孔。
在上述技术方案中，在球体1上对应摄像头处开设安装孔，摄像头位于安装孔内，摄像头的一端设有伸缩杆5，伸缩杆5的另一端连接于固定板的圆心，通过伸缩杆的伸缩可以使摄像头沿着安装孔轴线移动，伸缩杆5为本领域常用的伸缩杆，如其可以为相互螺纹连接的杆体，通过杆体的螺纹旋进或旋出实现伸缩杆的伸长或缩短；当摄像头移动至球体内时，可转动盖板使对应的安装孔覆盖，即改摄像头不启用，例如当摄像头的视角为80°，此时，球体上表面、球体下表面只需要五个摄像头工作即可形成成了360°的全景无死角的监控网络，当摄像头的视角为100°时，只需四个摄像头即可形成360°的全景无死角的监控网络，当摄像头的视角为120°时，只需三个摄像头即可形成360°的全景无死角的监控网络，而对于不用的摄像头可伸缩至球体内，可以防止摄像头暴露在球体外面时，外界的风吹雨打或者认为破坏对摄像头造成损坏。
所述的全景摄像系统，所述全景图像处理单元包括：
图像柱面投影器，其用于将每个摄像单元在同一焦距、同一时间对同一视点空间所拍摄的在不同平面的局部目标视频柱面投影到统一的三维空间上；
图像拼接器，其用于将投影到统一的三维空间上的目标视频拼接成一幅全景视频。
图像柱面投影器用于将每个摄像单元在同一焦距、同一时间对同一视点空间所拍摄的、呈像在不同平面的局部视频柱面投影到统一的平面上，使得平面图像具有深度感能够完整地反映整个视点空间；图像拼接器根据图像柱面投影模块的结果对投影视频进行无缝拼接，使得能得到相应的全景视频。
在另一种技术方案中，所述取景框控制单元接收web服务器发出的生成取景框或控制已生成取景框指令后，将生成与指令对应的至少一个取景框或控制已生成取景框，并通过取景框从全景影像中提取实时视频输出。
本发明还提供了一种利用web浏览器查看全景摄像系统的方法，包括以下步骤：
S1、通过web浏览器向web服务器发送全景视频浏览请求命令，web服务器将接收到并解析请求命令发送给取景框控制单元；
S2、取景框控制单元接收到web服务器的请求命令后，生成至少一个取景框或控制已生成取景框，并通过取景框从全景视频中提取实时视频并输出；
S3、通过压缩处理单元，将取景框实时输出视频压缩编码成实时流媒体输出；
S4、通过网络传输单元，将实时流媒体通过网络传送给web服务器；
S5、通过web服务器将流媒体发送给web浏览器；
S6、web浏览器在接收到实时流媒体后，实时解压呈现全景实时视频。
在另一种技术方案中，web浏览器可按VR、小星球、多画面、手动跟踪、自动巡航模式远程控制或呈现全景实时视频图像。
当使用者需要调整流媒体观看角度时，可在web浏览器界面选择手动控制、自动巡航、多画面等模式操作，进而向web服务器发出请求，web服务器将将浏览器请求发送给取景框控制单元，生成多个取景框或控制多个取景框，并通过取景框从全景视频中提取实时视频并输出压缩编码成流媒体并发送给web服务器，再通过web服务器将流媒体发送给web浏览器，即可查看流媒体。
在另一种技术方案中，多个web浏览器可分别同时向web服务器发送全景视频浏览请求命令，从而分别呈现全景实时视频。即可以供多个用户查看，且用户间互不干扰。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (9)

1.一种全景摄像系统，其特征在于，包括：
多个摄像单元，用于在摄像单元可视角度范围内摄取目标物的多个角度的目标视频；
全景图像处理单元，用于将摄取的多个目标视频拼接成一幅全景视频；
取景框控制单元，用于生成至少一个取景框或控制已生成取景框，并通过取景框从全景视频中提取实时视频并输出；
压缩处理单元，用于将取景框实时输出视频压缩编码成实时流媒体输出；
网络传输单元，用于将实时流媒体通过网络传送给web服务器。
2.如权利要求1所述的全景摄像系统，其特征在于，多个摄像单元由十三个位于球体表面的摄像头组成，十三个摄像头的中心轴线均相交于球体球心，以球心所在水平面为中心对称面，球体下端设有支撑杆，所述支撑杆的轴线垂直穿过中心对称面圆心；
其中，其中六个摄像头位于同一水平面，且位于中心对称面上方，呈正六边形分布，每个摄像头的中心轴线与中心对称面呈30°夹角，
其中另六个摄像头位于球体同一水平面，且位于中心对称面上方，呈正六边形分布，每个摄像头的中心轴线与中心对称面呈30°夹角，
剩余一个摄像头位于中心对称面上方、且该摄像头的中心轴线垂直穿过中心对称面圆心。
3.如权利要求2所述的全景摄像系统，其特征在于，每个摄像头的水平视角、垂直视角均大于60°。
4.如权利要求2所述的全景摄像系统，其特征在于，所述球体为空心球，所述球体内位于中心对称面处与中心对称面重叠设有固定板，所述球体表面对应每个摄像头的位置设有安装孔，摄像头安装于安装孔内，所述摄像头靠近球体球心的一端设有伸缩杆，所述伸缩杆的轴线与所述摄像头的中心轴线位于一条直线上，所述伸缩杆远离摄像头的端部连接于固定板的中心处，所述伸缩杆的伸缩移动可使摄像头沿安装孔轴向方向移动，球体表面位于安装孔一侧铰接有盖板、位于安装孔另一侧设有凸起，所述盖板对应凸起处设有定位孔，凸起可卡接于所述定位孔中，所述盖板转动至凸起接于所述定位孔中时，所述盖板完全覆盖所述安装孔。
5.如权利要求1所述的全景摄像系统，其特征在于，所述全景图像处理单元包括：
图像柱面投影器，其用于将每个摄像单元在同一焦距、同一时间对同一视点空间所拍摄的在不同平面的局部目标视频柱面投影到统一的三维空间上；
图像拼接器，其用于将投影到统一的三维空间上的目标视频拼接成一幅全景视频。
6.如权利要求1所述的全景摄像系统，其特征在于，所述取景框控制单元接收web服务器发出的生成取景框或控制已生成取景框指令后，将生成与指令对应的至少一个取景框或控制已生成取景框，并通过取景框从全景影像中提取实时视频输出。
7.一种利用web浏览器查看全景摄像系统的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、通过web浏览器向web服务器发送全景视频浏览请求命令，web服务器将接收到并解析请求命令发送给取景框控制单元；
S2、取景框控制单元接收到web服务器的请求命令后，生成至少一个取景框或控制已生成取景框，并通过取景框从全景视频中提取实时视频并输出；
S3、通过压缩处理单元，将取景框实时输出视频压缩编码成实时流媒体输出；
S4、通过网络传输单元，将实时流媒体通过网络传送给web服务器；
S5、通过web服务器将流媒体发送给web浏览器；
S6、web浏览器在收到实时流媒体后，实时解压呈现全景实时视频。
8.如权利要求7所述利用web浏览器查看全景摄像系统的方法，其特征在于，web浏览器可按VR、小星球、多画面、手动跟踪、自动巡航模式远程控制或呈现全景实时视频图像。
9.如权利要求7所述利用web浏览器查看全景摄像系统的方法，其特征在于，多个web浏览器可分别同时向web服务器发送全景视频浏览请求命令，从而分别呈现全景实时视频。
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