CN109076164A - 借助于来自辅助相机系统的距离信息进行焦点拉动 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于在用于电影制作的主相机(1)的图像区域中同时发现的物体(a，b，c，d，e)之间切换焦点的方法，其中可以通过连接到主相机的远程跟随调焦单元(2)来控制主相机(1)的焦点以及不同焦距之间的切换。用于跟踪到至少第一和第二物体(a，b)的距离的辅助系统(4)和计算机系统(5)用于同时且连续地测量到第一和第二物体(a，b)的距离(da，db)。来自辅助系统(4)的关于到第一物体(a)的距离的距离信息被跟随调焦单元(2)用作以将主相机(1)的焦点设置在第一物体(a)上的焦距。来自辅助系统(4)的关于到第二物体(b)的距离的距离信息被跟随调焦单元(2)用作将主相机(1)的焦点从第一物体(a)切换到第二物体(b)的焦距。辅助系统(4)和计算机系统(5)通过辅助相机系统(41)获得距离信息。

Description

借助于来自辅助相机系统的距离信息进行焦点拉动
发明领域
本发明涉及一种用于在来自在电影制作中使用的主相机的图像区域中同时发现的物体之间切换焦点的方法，其中主相机的焦点和不同焦距之间的切换可以通过远程跟随调焦单元来控制，该远程跟随调焦单元连接到用于控制主相机的焦点的转动机构。辅助系统和计算机系统用于通过同时且连续地测量到至少第一和第二物体的距离来跟踪到第一和第二物体的距离，跟随调焦单元使用该距离信息作为用于将主相机的焦点设置在第一物体上的焦距，并且将主相机的焦点从第一物体切换到第二物体。
本发明还涉及一种用于切换焦点的装置。
本发明还涉及一种计算机程序产品和一种计算机可读介质，由此可以实现本发明的方法。
背景技术
在电影制作期间将焦点从一个物体切换到另一个物体被称为焦点拉动，并且已知通过所谓的跟随调焦单元提供焦点拉动，操作者可以通过该跟随调焦单元控制相机的焦点、设置物体上的焦点并将焦点从一个物体切换到另一个物体。现代跟随调焦单元是手持式遥控单元，通过该单元控制相机上的转动机构，该转动机构控制相机的焦点。
传统上，远程跟随调焦单元具有某种转动旋钮，其中转动旋钮上的每个位置对应于转动机构上的设置，并且转动旋钮的调节将导致转动机构的转动和调节以及相机镜头上的焦点控制。
操作员手动测量从主相机到要对焦的不同物体的距离，并且在转动旋钮上设置表示不同物体及其焦距的标记以实现不同焦距之间的快速切换。
每个标记表示转动旋钮上的设置，并且手动完成将焦点从一个标记拉到另一个标记。也可以使用相同的控件手动完成微调。
手动控制使得可以快速或慢速地拉动，这给予控制拉动过程的艺术自由。
还已知通过遥控单元和转动机构控制主相机上镜头的光圈设置。
已知使用系统来通过使用放置在物体上并由系统检测的某种标签来测量到物体的距离。专利公开WO2015/073916A2示出了一种用于使用主体位置标签的改进的相机调焦系统的系统，其中该系统包括相机附件和内置镜头技术，其允许通过测量相机和已使用定位信标“标记”的主体之间的距离来连续地自动调焦主体。要求每个主体都被系统始终可见的信标标记或标记。
发明内容
问题
获取所需的距离信息以将焦点从一个物体拉到另一个物体并精确地找到新物体上的焦点是一个问题，即直接在新物体上找到并设置焦点，即使跟随调焦单元连接到相机也是如此，其中已在跟随调焦单元上测量距离并标记。
使用自动系统是一个问题，其中通过在物体移动时用某种信标来标记每个物体以便系统不再看到信标的方式来测量到物体的距离。
在拍摄过程中使用浅景深的应用中使用信标是一个问题，因为在人的眼睛上经常需要焦点，而信标可以放置在人的衣服或其他身体部位上的另一个距离处。
根据信标的类型，对信标的距离测量的使用通常受到照明条件的限制，并且在诸如明亮的阳光或黑暗场景的条件下测量精确距离是一个问题。随着到物体的距离增加，准确度也会降低。
提供自动切换以及手动切换是一个问题，并且在物体之间自动和手动切换焦点之间的自由选择的可能性也是一个问题。
提供一种易于操作并允许用户长时间保持和操作控制单元的远程跟随调焦单元也是一个问题。
在手动调焦中提供辅助也是一个问题，操作者可以通过该辅助知道何时接近并最终达到正确的焦距。
提供在拍摄期间微调到所选物体的焦距的可能性是一个问题。
一旦设置了焦点，将焦点保持在移动物体上也是一个问题。
在拍摄过程中根据这些距离知道到不同物体的距离并设置焦点是一个问题。
知道到几个物体的距离、在一个或多个物体可移动时跟踪这些距离以及在物体移动时将物体彼此分开是一个问题。
解决方案
为了解决一个或多个上述问题，并且从本发明领域中描述的方法的观点出发，提出了辅助系统包括辅助相机系统并且计算机系统借助来自辅助摄像系统的图像产生距离信息。
提出了将一个相机或立体视觉相机系统用于辅助相机系统。
应该提到的是，存在用于距离测量的不同种类的立体视觉相机系统，并且本发明不限于任何特定的立体视觉相机系统。传统上，在立体视觉相机系统中使用两个相机，然而，已知单相机系统也提供立体视觉相机系统。
专利公开US 6 411 327 B1描述了多个立体视觉相机系统，其中仅使用一个单个相机并且其中使用某种光学装置，由此由单个相机产生和捕获两个图像。通过两个图像测量距离的原理与具有两个相机的传统立体视觉相机系统相同，但不同之处在于两个图像实际上由同一个相机捕获。
为了提供跟随调焦单元，操作者可以通过该跟随调焦单元容易地在不同物体之间切换焦点，提出了每个物体由跟随调焦单元上的旋钮表示，其中本发明的方法包括通过当激活表示物体的旋钮时使焦点切换到物体来选择物体。
为了提供自动切换和手动切换以及在物体之间自动和手动切换焦点之间的自由选择，提出了可以将跟随调焦单元上的手动或自动模式选择器设置为手动切换或者自动切换，其中本发明方法包括当选择器设置为自动模式时执行自动调焦以及当选择器设置为手动模式时执行手动焦点切换。
为了提供手动调焦辅助，操作者可以通过该辅助知道何时接近并最终到达正确的焦距，提出了跟随调焦单元上的调焦环用于在手动模式下切换焦点，其中本发明的方法包括在调焦环中提供触觉响应，远程跟随调焦单元通过该触觉响应指示何时接近并且最终到达所选物体的焦距。
为了提供在拍摄期间微调到所选物体的焦距的可能性，提出了用于表示物体的每个旋钮设置有调焦环，其中本发明的方法包括借助于对应于表示所选物体的旋钮的调焦环提供到所选物体的焦距的手动微调。
为了提供在拍摄期间微调到所选物体的焦距并且一旦设置了焦点就将焦点保持在移动物体上的可能性，提出了一旦设置了焦点，跟随调焦单元就通过来自到所选物体的连续距离跟踪的信息自动地保持所选物体对焦。
为了提供到多个物体的距离的知识、当一个或多个物体可移动时跟踪这些距离以及在物体移动时将物体彼此分开，使用物体检测算法来识别和跟踪物体，并且识别要跟踪的物体的性能特征并将其存储为正分类器以供物体检测算法使用。
本发明的方法教导了在该方法的主动使用之前是识别和存储物体的启动阶段，包括：
-手动识别物体，
-识别并存储物体的至少一个性能特征作为由物体检测算法使用的正分类器，以及
-通过性能特征开始跟踪物体，
对每个要跟踪的物体重复步骤。
还提出了要被忽略的物体、例如在拍摄过程中不被跟踪的物体或者要被拍摄的场景的背景中的物体的性能特征被识别并存储为要由物体检测算法使用的负分类器，以改进物体检测算法。
因此，启动阶段还可以包括：
-手动识别要忽略的物体，以及
-识别并存储要被忽略的物体的至少一个性能特征作为由物体检测算法使用的负分类器，
对要忽略的所选物体重复步骤。
还可以借助于已知的一组物体来使用物体及其性能特征的先前知识。
通过使用具有正和/或负分类器的训练视频，可以实现物体保护算法的改进性能。在物体的形状、比例和旋转变化时通过应用训练算法学习识别物体，也可以提高性能。
本发明教导了当电影制作开始或暂停后恢复时，可以在没有启动阶段和使用先前存储的物体以及所属的正和可能负分类器的情况下进行。
提出了借助于图形用户界面实时呈现来自主相机的图像，从而允许用户通过图形用户界面定义至少第一和第二物体。
本发明还涉及一种用于在从电影制作中使用的主相机的图像区域中同时发现的物体之间切换焦点的装置。
该装置包括连接到适于控制主相机的焦点的转动机构的远程跟随调焦单元，其中远程跟随调焦单元适于控制主相机的焦点和主相机的不同焦距之间的切换。
该装置包括辅助系统和计算机系统，该计算机系统适于通过同时且连续地测量到至少第一和第二物体的距离来跟踪到第一和第二物体的距离。
跟随调焦单元适于从计算机系统接收关于到第一物体的距离的距离信息作为将主相机的焦点设置在第一物体上的焦距。跟随调焦单元还适于从计算机系统接收关于到第二物体的距离的距离信息作为使主相机的焦点从第一物体切换到第二物体的焦距。
本发明具体地教导了辅助系统包括辅助相机系统，并且计算机系统适于从由辅助相机系统捕获的图像产生距离信息。
提出了辅助相机系统包括一个相机或者是立体视觉相机系统。
跟随调焦单元包括适于表示每个物体的旋钮，并且跟随调焦单元适于，响应于表示所选物体的旋钮的激活将焦点切换到所选物体。
跟随调焦单元还包括手动或自动模式选择器，该选择器适于启用手动切换或自动切换的设置。跟随调焦单元适于响应于在自动模式下设置选择器而执行自动焦点切换以及响应于在手动模式下设置选择器而执行手动焦点切换。
本发明教导了跟随调焦单元包括适于用于在手动模式下切换焦点的调焦环。调焦环可以用表示调焦环上的设置的标记物来标记，可以通过手动将调焦环从一个标记拉到另一个标记来完成从一个物体到另一个物体的焦点切换。也可以使用相同的控件手动完成微调。
手动或自动模式选择器可以是调焦环的一部分，按下调焦环可在手动和自动模式之间切换。远程跟随调焦单元上的指示器可以显示选择器是设置为手动还是自动模式。
提出了跟随调焦单元适于在调焦环中提供触觉响应，远程跟随调焦单元通过该触觉响应指示何时接近并且最终到达所选物体的焦距。
提出了适于表示物体的每个旋钮设置有调谐环，并且远程跟随调焦单元适于通过对应于表示所选物体的旋钮的调谐环提供对所选物体的焦距的手动微调。
为了允许用户长时间保持和操作控制单元，提出了远程跟随调焦单元是具有符合人体工程学的形状的手持单元，因此提出了远程跟随调焦单元具有五个用于表示物体的旋钮，操作者的每个手指对应一个旋钮，并且这些旋钮位于远程跟随调焦单元上，使得可以通过操作者的手指触及每个旋钮。
还提出了将调焦环定位在远程跟随调焦单元上，使得当用一只手握住远程跟随调焦单元以操作用于表示物体的旋钮时，操作者的另一只手可以容易地触及调焦环。
跟随调焦单元可以适于一旦设置了焦点就通过来自到所选物体的连续距离跟踪的信息自动地将所选物体保持对焦。
本发明教导了计算机系统适于使用物体检测算法来识别和跟踪物体，并且计算机系统适于识别和存储要被跟踪的物体的性能特征作为要由物体检测算法使用的正分类器。
计算机系统可以适于执行识别和存储物体的启动阶段，包括：
-计算机系统适用于手动识别物体，
-计算机系统适于识别和存储物体的至少一个性能特征作为由物体检测算法使用的正分类器，以及
-计算机系统适于通过性能特征开始跟踪物体，
并且计算机系统适于作为启动阶段的一部分为每个要跟踪的物体重复这些步骤。
计算机系统还可以适于识别和存储要被忽略的物体、例如在拍摄过程中不被跟踪的物体或者要被拍摄的场景的背景中的物体的性能特征作为由物体检测算法使用的负分类器。
因此提出了计算机系统适于手动识别要被忽略的物体，计算机系统适于识别和存储要被忽略的物体的至少一个性能特征作为由物体检测算法使用的负分类器，并且计算机系统适于作为启动阶段的一部分对要忽略的所选物体重复这些步骤。
计算机系统还可以适于通过已知的一组物体使用物体及其性能特征的先前知识。
提出了计算机系统适于使用具有正和/或负分类器的训练视频。它还可以适用于在物体的形状、比例和旋转变化时应用训练算法以学习识别物体。
提出了计算机系统适于在没有启动阶段的情况下使用先前存储的物体以及所属的正和可能负分类器开始跟踪物体或者在暂停之后恢复物体的跟踪。
本发明的装置包括图形用户界面，该计算机系统适于通过图形用户界面实时呈现来自主相机的图像，并且图形用户界面适于使得用户定义至少第一和第二个物体。
本发明还涉及根据本发明装置的远程跟随调焦单元。
本发明还涉及一种包括计算机程序代码的计算机程序产品，该计算机程序代码在由计算单元执行时使计算单元能够执行本发明方法的步骤。本发明还涉及一种计算机可读介质，在其上存储这种计算机程序代码。
优点
根据本发明的方法、系统、计算机程序产品和计算机可读介质的优点在于，将焦点从一个物体改变到另一个物体并且发现新物体的焦点是简单和准确的，这将减少由于失焦问题而必须拒绝的拍摄次数。这是根据操作员的选择自动或手动完成的，并且在要跟随的物体上没有任何标记要求的情况下提供。
本发明提供了将焦点设置在诸如现场人物之类的生物上以及在离焦时将焦点改变到已经移动的物体上的可能性，其中人的移动改变主相机和物体之间的距离。
本发明提供了当物体在对焦移动时也能将焦点保持在物体(例如现场人物)上的可能性。
本发明提供了一种跟随调焦单元，操作者可以通过该跟随调焦单元容易地在不同物体之间切换焦点，该切换可以自动地以及手动地执行，其中操作者可以在物体之间自动和手动切换焦点之间自由选择。
本发明提供了手动调焦辅助，操作者可以通过该辅助知道他何时接近并最终达到正确的焦距，这将提供用于艺术自由的工具以及在手动焦点拉动过程中的高调焦精度。
本发明还提供了在拍摄期间微调到所选物体的焦距以及一旦设置了焦点就将焦点保持在移动物体上的可能性。
本发明消除了在开始拍摄过程之前手动测量到不同物体的距离的需要，而是提供了一种在场景的不同拍摄期间用于标记或选择将要对焦的物体的简单工具。
本发明还提供了存储物体的知识以供以后使用或者访问用于电影制作的物体的先前知识的可能性。
附图说明
现在将参考附图详细描述根据本发明的方法、系统、计算机程序产品和计算机可读介质，在附图中：
图1是设置fpr电影制作的示意图和非常简化的图示，
图2是远程跟随调焦单元的示意性但更详细的图示，
图3是制作的启动步骤的流程图，以及
图4是计算机可读介质的示例性实施例。
具体实施方式
现在将参考图1更详细地描述本发明，图1示出了用于在电影制作中使用的主相机1的图像区域中同时发现的物体a、b、c、d、e之间切换焦点的方法，其中主相机1的焦点和不同焦距da、db、dc、dd、de之间的切换通过远程跟随调焦单元2控制，该远程跟随调焦单元连接到适于控制镜头11和主相机1的焦点的转动机构3。
远程跟随调焦单元在图1中示意性地示出，其他部件也是如此，并且为了清楚起见，还参考图2，其中更详细地示出了远程跟随调焦单元。
本发明的方法教导了辅助系统4和计算机系统5用于通过同时且连续地测量到至少第一和第二物体a、b的距离da、db来跟踪到第一和第二物体a、b的距离。在该图中示出了几个物体a、b、c、d、e，并且本发明的方法不限于物体的数量。
来自辅助系统4的关于到第一物体a的距离da的距离信息由跟随调焦单元3用作将主相机1的焦点设置在第一物体a上的焦距，并且关于到第二物体b的距离db的距离信息用作将主相机1的焦点从第一物体a切换到第二物体b的焦距。
因此，该距离信息是发送到主相机1上的转动机构3的信息，用于在主相机1的镜头11上设置调焦控制。
本发明教导了辅助系统4包括辅助相机系统41，并且该方法包括计算机系统5借助于来自辅助相机系统41的图像产生距离信息。
提出了将一个相机或立体视觉相机系统用于辅助相机系统(41)。
提出了每个物体a、b、c、d、e由跟随调焦单元2上的旋钮2a、2b、2c、2d、2e表示，并且该方法包括通过当表示物体b的旋钮2b被激活时将焦点切换到物体b来选择物体b。
还提出了可以将跟随调焦单元2上的手动或自动模式选择器21设置为手动切换或自动切换，并且该方法包括当将选择器21设置为自动模式时执行自动焦点切换以及当选择器21设置为手动模式时执行手动焦点切换。
当处于手动模式时，跟随调焦单元2上的调焦环22用于将焦点从一个物体切换到另一个物体，例如从第一物体a切换到第二物体b。该方法包括在调焦环22中提供触觉响应，远程跟随调焦单元2通过该触觉响应指示何时接近并且最终到达所选物体b的焦距db。
本发明教导了用于表示物体a、b、c、d、e的每个旋钮2a、2b、2c、2d、2e可以设置有调谐环2a’、2b’、2c’、2d’、2e’，并且该方法包括通过对应于表示所选物体的旋钮的调谐环提供对所选物体的焦距的手动微调。
该方法还可以包括：一旦设置了焦点，跟随调焦单元2就通过来自到所选物体的连续距离跟踪的信息自动地将所选物体保持对焦。
本发明教导了该方法包括使用物体检测算法来识别和跟踪物体，并且识别要跟踪的物体的性能特征并将其存储为由物体检测算法使用的正分类器。
图3示出了显示本发明方法的流程图。在第一次开始(91)之后，可以选择(92)手动启动。如果选择手动启动，则开始启动阶段，其中识别和存储物体，启动阶段包括：
-手动识别物体(92a)，以及
-识别并存储物体的至少一个性能特征作为由物体检测算法使用的正分类器(92b)，
对于每个要跟踪的物体重复上述步骤(92c)。
为了提高物体检测算法的准确性，本发明教导了可以选择(93)要被忽略的物体、例如在拍摄过程中不被跟踪的物体或在要拍摄的场景的背景中的物体的性能特征被识别并存储为负分类器以供物体检测算法使用。
因此，图3还显示启动阶段包括以下选择(93)的可能性：
-手动识别要被忽略的物体(93a)，以及
-识别并存储要被忽略的物体的至少一个性能特征作为要由物体检测算法使用的负分类器(93b)，
其中对于要忽略的所选物体重复上述步骤(93c)。
如图3所示，示出了可以选择(94)通过已知的一组物体来使用物体及其性能特征的先前知识(95)。该知识可以例如来自物体及其所属分类器的目录，可以通过该目录选择和存储与电影制作相关的物体的正分类和负分类器。这样的目录可以例如保存演员的照片。
还可以选择(96)使用具有正和/或负分类器的训练视频来在物体的形状、比例和旋转变化时通过应用训练算法学习识别物体(97)。
电影制作(98)可以在没有启动阶段(92)并且使用先前存储的物体(95)以及所属的正和可能负分类器的情况下开始或在暂停之后恢复(99)。该知识可以例如来自物体及其所属分类器的目录，可以通过该目录选择和存储与电影制作相关的物体的正分类器和负分类器。
通过重新参考图1和图2，示出了可以通过借助于图形用户界面61实时呈现来自主相机1的图像来提供用于使用本发明方法的用户界面6，并且允许用户通过图形用户界面61定义至少第一和第二物体a、b。
本发明还涉及一种用于在来自电影制作中使用的主相机1的图像区域中同时发现的物体a、b、c、d、e之间切换焦点的装置A。
装置A包括远程跟随调焦单元2，该远程跟随调焦单元连接到适于控制主相机1的焦点的转动机构3。远程跟随调焦单元2适于能够控制主相机1的焦点以及在主相机的不同焦距da、db、dc、dd、de之间进行切换。
装置A包括辅助系统4和计算机系统5，该计算机系统适于通过同时和连续地测量到至少第一和第二物体a、b的距离da、db来跟踪到第一和第二物体a、b的距离。物体的数量由图中的五个物体示例，但是本发明不限于特定数量的物体。
跟随调焦单元2适于从计算机系统5接收关于到第一物体a的距离的距离信息da作为用于将主相机1的焦点设置在第一物体a上的焦距，并且从该计算机系统接收关于到第二物体b的距离db的距离信息作为将主相机的焦点从第一物体a切换到第二物体b的焦距。
本发明具体地教导了辅助系统4包括辅助相机系统41，并且计算机系统5适于从由辅助相机系统41捕获的图像产生距离信息。提出了辅助相机系统(41)包括一个相机或是立体视觉相机系统。
跟随调焦单元2包括适于表示每个物体a、b、c、d、e的旋钮2a、2b、2c、2d、2e，并且跟随调焦单元2适于响应于表示所选物体b的旋钮2b的激活将焦点切换到所选物体b。
跟随调焦单元2包括手动或自动模式选择器21，该选择器适于能够设置手动切换或自动切换。跟随调焦单元2适于响应于将选择器21设置为自动模式而执行自动焦点切换以及响应于将选择器21设置为手动模式而执行手动焦点切换。
跟随调焦单元2包括调焦环22，该调焦环适于用于在手动模式下切换焦点。调焦环22可以标记有表示调焦环22上的设置的标记物22a、22b、22c、22d、22e，并且通过从一个标记22a到另一个标记22b手动拉动调焦环22来完成从一个物体a到另一个物体b的焦点切换。也可以使用相同的控件手动完成微调。
手动或自动模式选择器21可以是调焦环22的一部分，其中按下调焦环22以在手动和自动模式之间切换。远程跟随调焦单元上的指示器23可以显示选择器是设置为手动还是自动模式。指示器23在图2中示出为环绕手动或自动模式选择器21的光环，指示器23可以用绿灯指示手动模式并且用红灯指示自动模式。
远程跟随调焦单元2可以适于在调焦环22中提供触觉响应，远程跟随调焦单元2通过该触觉响应指示在手动模式下切换焦点时何时接近并且最终已达到所选物体的焦距。
提出了适于表示物体的每个旋钮2a、2b、2c、2d、2e可以设置有调谐环2a’、2b’、2c’、2d’、2e’，并且远程跟随调焦单元2适于通过对应于表示所选物体b的旋钮2b的调谐环2b'提供对所选物体b的焦距的手动微调。
提出了远程跟随调焦单元2是具有符合人体工程学的形状的手持单元，以允许用户长时间保持和操作控制单元。
还提出了远程跟随调焦单元2具有五个用于表示物体的旋钮2a、2b、2c、2d、2e，操作者的每个手指对应一个旋钮，并且这些旋钮位于远程跟随调焦上单元2，使得可以通过操作者的手指触及每个旋钮2a、2b、2c、2d、2e。
还提出了将调焦环22定位在远程跟随调焦单元2上，使得当用一只手握住远程跟随调焦单元22以操作用于表示物体a、b、c、d、e的旋钮2a、2b、2c、2d、2e时，操作者的另一只手可以容易地接近调焦环22。
远程跟随调焦单元2可以适于一旦设置了焦点就通过来自到所选物体的连续距离跟踪的信息自动地将所选物体b保持对焦。
为了提供跟踪不同物体的可能性，提出了计算机系统5适于使用物体检测算法来识别和跟踪物体，并且计算机系统5适于识别和存储要跟踪的物体的性能特征作为供物体检测算法使用的正分类器。
参考图3，示出了计算机系统5可以适于执行启动阶段92，其中识别和存储物体，包括：
-计算机系统适于手动识别物体(92a)，以及
-计算机系统适于识别和存储物体的至少一个性能特征作为由物体检测算法使用的正分类器(92b)，
并且计算机系统适于作为启动阶段的一部分对每个要跟踪的物体重复这些步骤(92c)。
计算机系统还可以适于识别和存储要被忽略的物体、例如在拍摄过程中不被跟踪的物体或者要被拍摄的场景的背景中的物体的性能特征(93)作为由物体检测算法使用的负分类器。
因此提出了计算机系统适于手动识别要被忽略的物体，计算机系统适于识别和存储要被忽略的物体的至少一个性能特征(93a)作为要由物体使检测算法用的负分类器(93b)，并且计算机系统适于作为启动阶段的一部分对被忽略的所选物体重复这些步骤(93c)。
还提出了计算机系统通过已知的一组物体(例如具有演员图片的目录)来使用物体及其性能特征的先前知识(95)。
提出了计算机系统适于使用具有正和/或负分类器的训练视频，其中在物体的形状、比例和旋转变化时应用训练算法以学习识别物体(97)。
计算机系统可以适于在没有启动阶段并且使用先前存储的物体以及所属的正和可能负分类器的情况下开始跟踪物体或者在暂停之后恢复跟踪物体(99)。
为了提供用于本发明装置A的用户界面6，该装置包括图形用户界面61，该计算机系统适于通过图形用户界面61实时呈现来自主相机1的图像，并且图形用户界面61适于为用户提供定义至少第一和第二物体a、b以及查看来自在物体之间切换和微调所选物体上的焦点的结果的可能性。
在图1中，计算单元5是辅助系统4的一部分，然而，应该注意，计算系统5可以是任何类型的计算机。它可以是远程跟随调焦单元2的一部分，它可以是辅助系统4的一部分，如图1所示，或者它可以是单独的移动计算机单元，例如电影制作团队的膝上型计算机、智能电话、个人助理或固定计算机。
计算单元5包括或与任何所需数据存储器通信，该数据存储器用于存储物体、与物体有关的分类器、表示与物体有关的产生距离信息的值、先前已知物体及其所属分类器的目录以及管理本发明的方法和装置所需的其他信息。
如果计算单元不是辅助系统4的一部分，则辅助系统4和计算单元5适于彼此通信，以便将图像从立体相机系统41发送到计算单元5。如果需要的话，这种通信是无线通信。
如果计算单元5不是远程跟随调焦单元2的一部分，则计算单元5和跟随调焦单元2适于彼此无线通信，以便将由计算单元5产生的距离信息发送到远程跟随调焦单元2。
辅助相机系统41适于安装在主相机1上，或者至少安装在主相机1附近，以便始终提供产生正确距离信息所需的图像。
图形用户界面61可以是主相机1的预览屏幕，它可以在计算单元5的用户界面上，或者它可以在单独的屏幕上观看。
远程跟随调焦单元2和用于控制主相机1的焦点的转动机构3适于彼此无线通信。
本发明还涉及根据本发明装置A的远程跟随调焦单元2。虽然这里没有描述，但应该理解，本发明的远程跟随调焦单元也可以适于控制主相机的其他特征，例如作为光圈和变焦设置。
本发明还涉及包括计算机程序代码7a的计算机程序产品7，该计算机程序代码在由计算单元执行时使计算单元能够执行本发明方法中的计算单元5的步骤。
本发明还涉及计算机可读介质8，在图4中示意性地示出为USB存储器，在其上存储根据本发明的计算机程序产品7的计算机程序代码7a。应当理解，计算机可读介质可以是任何类型的计算机可读载体，其可以携带数据并由计算机读取。
应当理解，本发明不限于上述的示例性实施例，并且可以在由所附权利要求限定的本发明的范围内进行修改。

Claims (40)

1.一种用于在电影制作中使用的主相机(1)的图像区域中同时发现的物体(a，b，c，d，e)之间切换焦点的方法，其中所述主相机的焦点和不同焦距(da，db，dc，dd，de)之间的切换能够通过远程跟随调焦(2)单元控制，所述远程跟随调焦单元连接到转动机构(3)并用于控制所述主相机(1)的焦点，其中辅助系统(4)和计算机系统(5)用于通过同时且连续地测量至少到第一和第二物体(a，b)的距离(da，db)来跟踪到所述第一和第二物体的距离(da，db)，其中来自所述辅助系统(4)的关于到所述第一物体(a)的距离(da)的距离信息被所述跟随调焦单元(3)用作设定所述主相机(1)在所述第一物体(a)上的焦点的焦距，并且其中来自所述辅助系统(4)的关于到所述第二物体(b)的距离(db)的距离信息被所述跟随调焦单元(3)用作将所述主相机(1)的焦点从所述第一物体(a)切换到所述第二物体(b)的焦距，其特征在于，所述辅助系统(4)包括辅助相机系统(41)，并且所述方法包括所述计算机系统(5)借助于来自所述辅助相机系统(41)的图像产生所述距离信息。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，一个相机用于所述辅助相机系统(41)。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，立体视觉相机系统用于所述辅助相机系统(41)。
4.根据权利要求1、2或3所述的方法，其特征在于，每个物体(a，b，c，d，e)由所述跟随调焦单元(2)上的旋钮(2a，2b，2c，2d，2e)表示，并且所述方法包括当表示物体(b)的旋钮(2b)被激活时，通过使焦点切换到所述物体(b)来选择所述物体(b)。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，用于所述跟随调焦单元(2)上的手动或自动模式的选择器(21)能够设置为手动切换或自动切换，并且所述方法包括当所述选择器(21)设置为自动模式时执行自动焦点切换，并且当所述选择器(21)设置为手动模式时执行手动焦点切换。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述跟随调焦单元(2)上的调焦环(22)用于在所述手动模式下切换焦点，并且所述方法包括在所述调焦环(22)中提供触觉响应，所述远程调焦单元(2)通过所述触觉响应指示所选物体(b)的焦距(db)何时接近并最终到达。
7.根据权利要求5或6所述的方法，其特征在于，用于表示物体(a，b，c，d，e)的每个旋钮(2a，2b，2c，2d，2e)设有调谐环(2a'，2b'，2c'，2d'，2e')，并且所述方法包括通过对应于代表所述选定物体的旋钮的调谐环提供对所选物体的焦距的手动微调。
8.根据权利要求5、6或7所述的方法，其特征在于，一旦设置了焦点，所述跟随调焦单元(2)通过从所述连续距离跟踪到所述选定物体的信息自动地将所述选定物体保持对焦。
9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，物体检测算法用于识别和跟踪所述物体，并且所述待跟踪物体的所述性能特征被识别并存储为要由所述物体检测算法使用的正分类器。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述方法的主动使用之前是启动阶段，在所述启动阶段中所述物体被识别和存储，所述启动阶段包括：
-手动识别(92a)物体，以及
-识别并存储(92b)所述物体的至少一个性能特征作为由所述物体检测算法使用的正分类器，
其中对于每个要跟踪的物体重复(92c)所述步骤。
11.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，要被忽略的物体(f)、例如在拍摄过程中不被跟踪的物体或要拍摄的场景的背景中的物体的性能特征被识别(93a)并存储(93b)作为负分类器以供所述物体检测算法使用。
12.根据权利要求10和11所述的方法，其特征在于，所述启动阶段包括：
-手动识别要忽略的物体，以及
-识别(93a)并存储(93b)要被忽略的所述物体的至少一个性能特征为所述物体检测算法要使用的负分类器，
其中针对要被忽略的所选物体重复(93c)所述步骤。
13.根据权利要求10或12所述的方法，其特征在于，借助于已知的一组物体(95)使用(94)物体及其性能特征的先前知识。
14.根据权利要求9至13中任一项所述的方法，其特征在于，使用具有正和/或负分类器(97)的培训视频，并且当所述物体在形状、比例和旋转方面变化时通过应用培训算法来学习识别所述物体。
15.根据权利要求9至14中任一项所述的方法，其特征在于，所述电影制作(98)开始或在暂停(99)之后恢复，没有启动阶段(92)并且使用先前存储的物体并且属于正分类器和可能地负分类器。
16.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，借助于图形用户界面(6)实时呈现来自所述主相机(1)的图像，并允许用户借助于所述图形用户界面(6)定义所述至少第一和第二物体(a，b)。
17.一种用于在从用于电影制作的主相机(1)的图像区域中同时发现的物体(a，b，c，d，e)之间切换焦点的装置(A)，所述装置(A)包括远程跟随调焦单元(2)，所述远程跟随调焦单元连接到的转动机构(3)并且适于控制所述主相机(1)的焦点，所述远程跟随调焦单元(2)适于控制所述主相机(1)的焦点和所述主相机(1)的不同焦距(da，db，dc，dd，de)之间的切换，其中所述装置(A)包括辅助系统(4)和计算机系统(5)，其中所述计算机系统(5)和所述辅助系统(4)适于通过同时且连续地测量至少到第一和第二物体(a，b)的距离(da，db)来跟踪到所述第一和第二物体(a，b)的距离，其中所述跟随调焦单元(2)适于从所述计算机系统(5)接收关于到所述物体(a)的距离(da)的距离信息作为将所述主相机(1)的焦点设置在所述第一物体(a)上的焦距，并且所述跟随调焦单元(2)适于从所述计算机系统(5)接收关于到所述第二物体(b)的距离(db)距离信息作为使所述主相机(1)的焦点从所述第一物体(a)切换到所述第二物体(b)的焦距，其特征在于，所述辅助系统(4)包括辅助相机系统(41)，并且所述计算机系统(5)适于根据由所述辅助相机系统(41)捕获的图像产生所述距离信息。
18.根据权利要求17所述的装置，其特征在于，所述辅助相机系统(41)包括一个相机。
19.根据权利要求17所述的装置，其特征在于，所述辅助相机系统(41)是立体视觉相机系统。
20.根据权利要求17、18或19所述的装置，其特征在于，所述跟随调焦单元(2)包括适于代表每个物体(a，b，c，d，e)的旋钮(2a，2b，2c，2d，2e)，并且所述跟随调焦单元(2)适于响应于对表示所述选择物体(b)的旋钮(2b)的激活的响应而将焦点切换到所选物体。
21.根据权利要求20所述的装置，其特征在于，所述跟随调焦单元(2)包括用于适于能够设置手动切换或自动切换的手动或自动模式的选择器(21)，所述跟随调焦单元(2)适于相应于所述选择器(21)设置在自动模式而执行自动焦点切换，并且所述跟随调焦(2)单元适于响应于所述选择器(21)设置为手动模式而执行手动焦点切换。
22.根据权利要求21所述的装置，其特征在于，所述跟随调焦单元(2)包括调焦环(22)，所述调焦环适于用于在所述手动模式下切换焦点，所述调焦环(22)能够用表示所述调焦环(22)上的设置的标记(22a，22b，22c，22d，22e)来标记，并且所述跟随调焦单元(2)适于通过手动地将所述调焦环(22)从一个标记(22a)拉到另一个(22b)提供从一个物体(a)到另一个物体(b)的焦点切换。
23.根据权利要求22所述的装置，其特征在于，所述调焦环(22)包括用于手动或自动模式的所述选择器(21)，所述调焦环(22)适于被按压以在手动和自动模式之间切换所述选择器(21)，并且所述远程跟随调焦单元(2)包括指示器(23)，所述指示器适于显示所述选择器(21)设置为手动模式还是自动模式。
24.根据权利要求22所述的装置，其特征在于，所述跟随调焦单元(2)适于在所述调焦环(22)中提供触觉响应，所述远程调焦单元(2)通过所述触觉响应指示何时接近并最终到达所选物体的焦距。
25.根据权利要求21或24所述的装置，其特征在于，适于表示物体(a，b，c，d，e)的每个旋钮(2a，2b，2c，2d，2e)设有调谐环(2a'，2b'，2c'，2d'，2e')，并且所述远程调焦单元(2)适于通过对应于表示所述选定物体(b)的旋钮(2b)的调谐环(2b')提供对所选物体的焦距的手动微调。
26.根据权利要求20至25中任一项所述的装置，其特征在于，所述远程跟随调焦单元(2)是具有符合人体工程学的形状的手持单元，以便允许用户长时间握住和操作所述控制单元。
27.根据权利要求20至26中任一项所述的装置，其特征在于，所述远程跟随调焦单元(2)具有用于表示物体(a，b，c，d，e)的五个旋钮(2a，2b，2c，2d，2e)，操作者的每个手指对应一个旋钮，并且所述旋钮(2a，2b，2c，2d，2e)位于所述远程跟随调焦单元(2)上，以便每个旋钮能够由操作员的手指触及。
28.根据权利要求27所述的装置，其特征在于，所述调焦环(22)位于所述远程跟随调焦单元(2)上，使得当所述远程跟随调焦单元(2)用一只手握住以操作用于表示物体的所述旋钮(2a，2b，2c，2d，2e)时，所述操作者的另一只手能够容易地触及所述调焦环(22)。
29.根据权利要求21至28中任一项所述的装置，其特征在于，所述跟随调焦单元适于一旦已经设定焦点就通过从所述连续距离跟踪到所述选定物体的信息自动地将所述选定物体(b)保持对焦。
30.根据权利要求17至29中任一项所述的装置，其特征在于，所述计算机系统(5)适于使用物体检测算法来识别和跟踪所述物体，并且所述计算机系统(5)适于识别并存储待跟踪的所述物体的性能特征作为所述物体检测算法要使用的正分类器。
31.根据权利要求30所述的装置，其特征在于，所述计算机系统(5)适于执行识别和存储所述物体的启动阶段(92)，所述启动阶段包括：
-所述计算机系统适于手动识别(92a)物体，以及
-所述计算机系统适于将所述物体的至少一个性能特征识别并存储(92b)为所述物体检测算法要使用的正分类器，
并且所述计算机系统适于作为所述启动阶段的一部分对每个要跟踪的物体重复(92c)这些步骤。
32.根据权利要求31所述的装置，其特征在于，所述计算机系统(5)适于识别和存储(93)要被忽略的物体、例如在拍摄期间不被跟踪的物体或要被拍摄的场景的背景中的物体的性能特征作为由所述物体检测算法使用的负分类器。
33.根据权利要求31和32所述的装置，其特征在于，所述计算机系统适于手动识别要被忽略的物体，所述计算机系统适于识别(93a)和存储(93b)要被忽略的所述物体的至少一个性能特征作为所述物体检测算法要使用的负分类器，并且所述计算机系统适于作为所述启动阶段的一部分针对要忽略的所选物体重复(93c)这些步骤。
34.根据权利要求31或33所述的装置，其特征在于，所述计算机系统适于借助于已知的一组物体(95)使用物体及其性能特征的先前知识。
35.根据权利要求30至34中任一项所述的装置，其特征在于，所述计算机系统适于使用具有正和/或负分类器的培训视频(97)，并当所述物体的形状、比例和旋转变化时应用培训算法以学习识别所述物体。
36.根据权利要求30至35中任一项所述的装置，其特征在于，所述计算机系统适于通过使用先前存储的物体以及所属的正分类器和可能地负分类器来在没有启动阶段的情况下启动物体的所述跟踪，或者在暂停(99)之后恢复物体的所述跟踪。
37.根据权利要求17至36中任一项所述的装置，其特征在于，所述装置包括图形用户界面(61)，所述计算机系统(5)适于通过所述图形用户界面(61)实时呈现来自所述主相机的图像，并且所述图形用户界面(61)适于为用户提供定义所述至少第一和第二物体(a，b)的可能性。
38.一种远程跟随调焦单元，其特征在于，所述远程跟随调焦单元适于在根据权利要求17至29中任一项所述的装置(A)中用作远程跟随调焦单元(2)。
39.一种计算机程序产品(7)，其特征在于，所述计算机程序产品(7)包括计算机程序代码(7a)，当由计算单元执行时，所述计算机程序代码使得所述计算单元能够执行根据权利要求1至16中任一项所述的方法的步骤。
40.一种计算机可读介质(8)，其特征在于，根据权利要求39的计算机程序代码(7a)存储在所述计算机可读介质(8)上。
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