CN110336940A - 一种基于双摄像头拍摄合成特效的方法和系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种基于双摄像头拍摄合成特效的方法，包括：S1、采用第一摄像头拍摄人物视频；S2、采用第二摄像头识别所述人物视频中的人物动作并基于所述人物动作选择对应的特效视频；S3、基于所述人物视频，所述特效视频合成最终视频。本发明还涉及一种基于双摄像头拍摄合成特效的系统。实施本发明的基于双摄像头拍摄合成特效的方法和系统，能够识别人物动作并根据人物动作产生对应特效效果，从而很好地融合人物视频和特效视频，改善拍摄体验，提高拍摄效果。
Description
技术领域
本发明涉及视频拍摄领域，更具体地说，涉及一种基于双摄像头拍摄合成特效的方法和系统。
背景技术
随着最近几年视频录制的技术发展，目前的各种处理器终端已经可以支持在录制视频的同时加入特效，而且，针对不同的拍摄录制场景还可以加入不同的特效，以增强所拍摄视频的视觉效果或者趣味性。然而，现有技术的视频特效合成通常是在已经录制好的视频上简单地叠加特效图案，不但特效效果不佳，并且人物视频和特效视频无法很好的融合，影响拍摄体验和拍摄效果。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供基于双摄像头拍摄合成特效的方法和系统，其能够识别人物动作并根据人物动作产生对应特效效果，从而很好地融合人物视频和特效视频，改善拍摄体验，提高拍摄效果。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种基于双摄像头拍摄合成特效的方法，包括：
S1、采用第一摄像头拍摄人物视频；
S2、采用第二摄像头识别所述人物视频中的人物动作并基于所述人物动作选择对应的特效视频；
S3、基于所述人物视频和所述特效视频合成最终视频。
在本发明所述的基于双摄像头拍摄合成特效的方法中，所述步骤S2进一步包括：
S21、去除所述人物视频中的背景以抠取人像视频；
S22、采用所述第二摄像头识别人体骨骼以识别所述人物动作；
S23、根据预先设置的人物动作和特效视频对应关系选择对应的特效视频。
在本发明所述的基于双摄像头拍摄合成特效的方法中，在所述步骤S22中，所述第二摄像头为采用结合自然交互应用程序的深度相机。
在本发明所述的基于双摄像头拍摄合成特效的方法中，所述步骤S21进一步包括：
S211、选择不同的灯光方案，并在选定的灯光方案下拍摄背景特效视频，并采用混合高斯模型表示所述背景特效视频的每个像素点的特征；
S212、并在选定的灯光方案下拍摄人物特效视频，并将所述人物特效视频中的每个像素点与所述混合高斯模型进行匹配，如果匹配成功将所述像素点定为背景点，否定将所述像素点定义为人物前景点；
S213、预处理所述人物前景点以生成所述人物前景视频。
在本发明所述的基于双摄像头拍摄合成特效的方法中，在所述步骤211中，所述混合高斯模型为：
其中，x是随机变量；K是高斯函数的个数，Wk是混合权重，0≤Wk≤1， 9(x|μk，∑k)是第k个高斯函数的分布。
在本发明所述的基于双摄像头拍摄合成特效的方法中，所述步骤S213进一步包括：
S2131、对所述人物前景点进行除噪处理、采用HSV颜色模型提高清晰度处理和融合处理；
S2132、基于处理后的所述人物前景点生成所述人物前景视频。
在本发明所述的基于双摄像头拍摄合成特效的方法中，所述除噪处理包括膨胀、腐蚀和开运算处理；所述HSV颜色模型为s＝Sf×sin(2π×(Hb+Ho-Hf))：Sf为所述人物前景点的饱和度；Hb为所述背景点的色调；Ho为常值；Hf为所述人物前景点的色调；所述融合处理的公式为：f(x)＝α×Pf+(1-α)×Pb；α是透明度；Pf是人物前景点；Pb是背景点。
在本发明所述的基于双摄像头拍摄合成特效的方法中，所述特效视频包括背景特效视频，手势特效视频和前景特效视频，所述步骤S3包括采用alpha透明通道上下组合所述背景特效视频、所述人物前景视频、所述手势特效视频和所述前景特效视频以生成所述最终视频。
在本发明所述的基于双摄像头拍摄合成特效的方法中，所述步骤S2进一步包括：
S24、将所述第二摄像头识别的人体骨骼绑定到卡通角色上，并在显示屏上显示带有所述卡通角色的对应的特效视频。
本发明解决其技术问题采用的另一技术方案是，构造一种基于双摄像头拍摄合成特效的系统，包括：第一摄像头、第二摄像头，以及处理器，所述处理器上存储有计算机程序，所述计算机程序在运行控制所述第一摄像头、所述第二摄像头和所述处理器实施所述的基于双摄像头拍摄合成特效的方法。
实施本发明的基于双摄像头拍摄合成特效的方法和系统，能够识别人物动作并根据人物动作产生对应特效效果，从而很好地融合人物视频和特效视频，改善拍摄体验，提高拍摄效果。进一步的，通过对背景点和人物前景点进行预处理，可以消除噪声，实现人物与特效色彩的融合，从而获得效果更优更真实的特效视频。
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是本发明的基于双摄像头拍摄合成特效的方法的第一优选实施例的流程图；
图2是本发明的基于双摄像头拍摄合成特效的方法的第二优选实施例的流程图；
图3是本发明的基于双摄像头拍摄合成特效的系统的第一优选实施例的原理框图。
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。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明提供了一种基于双摄像头拍摄合成特效的方法，包括：S1、采用第一摄像头拍摄人物视频；S2、采用第二摄像头识别所述人物视频中的人物动作并基于所述人物动作选择对应的特效视频；S3、基于所述人物视频，所述特效视频合成最终视频。实施本发明的基于双摄像头拍摄合成特效的方法，能够识别人物动作并根据人物动作产生对应特效效果，从而很好地融合人物视频和特效视频，改善拍摄体验，提高拍摄效果。
图1是本发明的基于双摄像头拍摄合成特效的方法的第一优选实施例的流程图。如图1所示，在步骤S1中，采用第一摄像头拍摄人物视频。在本发明的一个优选实施例中，所述第一摄像头可以是任何摄像装置，其可以正对被拍人物，以拍摄人物视频。在本发明的一个优选实施例中，可以提供至少一个显示屏，在所述显示屏上显示被拍摄者需要作出的动作，这样在所述第一摄像头进行拍摄人物视频时，被拍摄者可以根据显示屏上的提示作出相应的人物动作。当然，在本发明的其他优选实施例中，也可以采用语音提示或者图画提示，或者摄影师直接提示的方式。在本发明的进一步的优选实施例中，所述显示屏上还可以设置另一个窗口，其中实时显示所述第一摄像头所拍摄的人物视频。
在步骤S2中，采用第二摄像头识别所述人物视频中的人物动作并基于所述人物动作选择对应的特效视频。在本发明的优选实施例中，所述第二摄像头为采用结合自然交互应用程序的深度相机。例如其可以是深度摄像机加自然交互API(例如Kinect2、OpenNI)，其可识别人物骨骼，手势与肢体动作，以追踪手的位置，辨识预先定义好的人物动作，例如手势。而在所述深度相机识别到预先定义的人物动作时，可以根据该人物动作选择的特效视频。在本实施例中，人物动作和其对应的特效视频时预先定义和存储的。例如，在本发明的一个优选实施例中，挥手的人物动作可以对应阳光灿烂的特效视频，鼓掌的人物动作可以对应掌声雷动全场欢呼的特效视频。例如，可以将人物动作和对应的特效视频以查找表的形式存储在处理器中，当所述第二摄像头识别到查找表中的人物动作时，选择调用对应的特效视频。在本发明的一个优选实施例中，还可以在显示屏上显示该特效视频，并且在该特效视频中可以嵌入至少一个卡通形象，将所述该深度相机识别的人体骨骼绑定到卡通角色上，并在显示屏上显示带有所述卡通角色的对应的特效视频。这些可以采用本领域中已经公开的相关开源技术来实现，在此就不再累述了。
在步骤S3中，基于所述人物视频，所述特效视频合成最终视频。例如可以采用按照顺序上下层组合的方式，将所述人物视频，所述特效视频以alpha透明通道为依据，生成所述最终视频。在本发明的优选实施例中，所述特效视频包括背景特效视频，手势特效视频和前景特效视频，可以采用alpha透明通道上下组合所述背景特效视频、所述人物前景视频、所述手势特效视频和所述前景特效视频以生成所述最终视频。在本发明的一个优选实施例中，例如所述背景特性视频可以是例如黑夜，白天，阴天或者晴天的天气背景视频，手势特效视频可以是例如专门配合手部动作的烟花，道具或者其他特效视频，而前景特效视频可以是例如专门设计造型特殊的前景特效视频，或者色彩突出的前景特效视频等等。如前所述，所述背景特效视频，手势特效视频和前景特效视频同样可以采用与特效动作一一对应的方式以查找表的形式预先存储在处理器中。
实施本发明的基于双摄像头拍摄合成特效的方法，能够识别人物动作并根据人物动作产生对应特效效果，从而很好地融合人物视频和特效视频，改善拍摄体验，提高拍摄效果。
图2是本发明的基于双摄像头拍摄合成特效的方法的第二优选实施例的流程图。如图2所示，在步骤S1中，采用第一摄像头拍摄人物视频。在本发明的一个优选实施例中，所述第一摄像头可以是任何摄像装置，其可以正对被拍人物，以拍摄人物视频。在本发明的一个优选实施例中，可以提供至少一个显示屏，在所述显示屏上显示被拍摄者需要作出的动作，这样在所述第一摄像头进行拍摄人物视频时，被拍摄者可以根据显示屏上的提示作出相应的人物动作。当然，在本发明的其他优选实施例中，也可以采用语音提示或者图画提示，或者摄影师直接提示的方式。在本发明的进一步的优选实施例中，所述显示屏上还可以设置另一个窗口，其中实时显示所述第一摄像头所拍摄的人物视频。
在步骤S2中，去除所述人物视频中的背景以抠取人像视频。在本发明的一个优选实施例中，用户可以自行选择所需的特效视频，并且基于所需的特效视频选择不同的灯光方案，例如通过手机APP等进行选择。又例如，用户也可以直接选择所需要或者喜欢的灯光方案。然后，灯光控制器根据该灯光方案控制灯光产生明暗，颜色变化。该灯光方案可以是预先存储在灯光控制器中的预设程序。然后，可以在选定的灯光方案下拍摄背景特效视频。可以采用混合高斯模型表示所述背景特效视频的每个像素点的特征。
在本发明的优选实施例中，所述混合高斯模型为：
其中，x是随机变量；K是高斯函数的个数，Wk是混合权重，0≤Wk≤1，g(x|μk，∑k)是第k个高斯函数的分布。在本优选实施例中，K＝3。
在步骤S2中，用户可以进入拍摄区域并同样在选定的灯光方案下拍摄人物特效视频，并将所述人物特效视频中的每个像素点与所述混合高斯模型进行匹配，如果匹配成功将所述像素点定为背景点，否定将所述像素点定义为人物前景点。
在步骤S3中，预处理所述人物前景点以生成所述人物前景视频。该预处理可以包括对所述人物前景点进行除噪处理、采用HSV颜色模型提高清晰度处理和融合处理。然后基于处理后的所述人物前景点生成所述人物前景视频。在本发明的优选实施例中，所述除噪处理包括膨胀、腐蚀和开运算处理。例如在本发明的优选实施例中，可以采用本领域中已知的任何算法，例如OpenCV中dilate、erode、morphologyEx算法进行对所述人物前景视频的所述人物前景点蒙版图做膨胀、腐蚀以及开运算处理以消除噪点。对于所述人物前景点蒙版图的边缘处，则使用HSV颜色模型处理以达到人物边缘、发丝等提取清晰。进一步的，在本发明的优选实施例中，可以选择的所述HSV颜色模型为S＝Sf×sin(2π×(Hb+Ho-Hf))：Sf为所述人物前景点的饱和度；Hb为所述背景点的色调；Ho为常值；Hf为所述人物前景点的色调。最后对所述人物前景点蒙版图色相、饱和度、曲线、色彩平衡等做调整，以实现人物与特效色彩效果融合。例如采用的所述融合处理的公式为：f(x)＝α×Pf+(1-α)×Pb；α是透明度；Pf是人物前景点；Pb是背景点。
在步骤S4中，采用所述第二摄像头识别人体骨骼以识别所述人物动作。在本发明的优选实施例中，所述第二摄像头为采用结合自然交互应用程序的深度相机。例如其可以是深度摄像机加自然交互API(例如Kinect2、OpenNI)，其可识别人物骨骼，手势与肢体动作，以追踪手的位置，辨识预先定义好的人物动作，例如手势。
在步骤S5中，根据预先设置的人物动作和特效视频对应关系选择对应的特效视频。在本实施例中，人物动作和其对应的特效视频时预先定义和存储的。例如，在本发明的一个优选实施例中，所述特效视频包括背景特效视频，手势特效视频和前景特效视频，可以采用alpha透明通道上下组合所述背景特效视频、所述人物前景视频、所述手势特效视频和所述前景特效视频以生成所述最终视频。在本发明的一个优选实施例中，例如所述背景特性视频可以是例如黑夜，白天，阴天或者晴天的天气背景视频，手势特效视频可以是例如专门配合手部动作的烟花，道具或者其他特效视频，而前景特效视频可以是例如专门设计造型特殊的前景特效视频，或者色彩突出的前景特效视频等等。如前所述，所述背景特效视频，手势特效视频和前景特效视频同样可以采用与特效动作一一对应的方式以查找表的形式预先存储在处理器中。
在步骤S6中，可以将所述第二摄像头识别的人体骨骼绑定到卡通角色上，并在显示屏上显示带有所述卡通角色的对应的特效视频。在本发明的一个优选实施例中，还可以在显示屏上显示该特效视频，并且在该特效视频中可以嵌入至少一个卡通形象，将所述该深度相机识别的人体骨骼绑定到卡通角色上，并在显示屏上显示带有所述卡通角色的对应的特效视频。这些可以采用本领域中已经公开的相关开源技术来实现，在此就不再累述了。
在步骤S7中，可以采用alpha透明通道上下组合所述背景特效视频、所述人物前景视频、所述手势特效视频和所述前景特效视频以生成所述最终视频。
实施本发明的基于双摄像头拍摄合成特效的方法，能够识别人物动作并根据人物动作产生对应特效效果，从而很好地融合人物视频和特效视频，改善拍摄体验，提高拍摄效果。进一步的，通过对背景点和人物前景点进行预处理，可以消除噪声，实现人物与特效色彩的融合，从而获得效果更优更真实的特效视频。
图3是本发明的基于双摄像头拍摄合成特效的系统的第一优选实施例的原理框图。如图3所示，构造一种基于双摄像头拍摄合成特效的系统，包括：第一摄像头100、第二摄像头200，以及处理器300，所述处理器300上存储有计算机程序，所述计算机程序在运行控制所述第一摄像头100、所述第二摄像头200和所述处理器300实施所述的基于双摄像头拍摄合成特效的方法。在本发明的一个优选实施例中，所述第一摄像头100可以是任何摄像装置，其可以正对被拍人物，以拍摄人物视频。所述第二摄像头200可以是深度摄像机加自然交互API(例如Kinect2、OpenNI)，其可识别人物骨骼，手势与肢体动作，以追踪手的位置，辨识预先定义好的人物动作，例如手势。在本发明的进一步的优选实施例中，还可以包括显示屏，进行相应的视频显示。本发明的处理器可以采用本领域中已知的任何处理器。所述计算机程序，可以根据图1-2中所述的实施例进行构造，在此就不在累述了。
因此，本发明可以通过硬件、软件或者软、硬件结合来实现。本发明可以在至少一个计算机系统中以集中方式实现，或者由分布在几个互连的计算机系统中的不同部分以分散方式实现。任何可以实现本发明方法的计算机系统或其它设备都是可适用的。常用软硬件的结合可以是安装有计算机程序的通用计算机系统，通过安装和执行程序控制计算机系统，使其按本发明方法运行。
本发明还可以通过计算机程序产品进行实施，程序包含能够实现本发明方法的全部特征，当其安装到计算机系统中时，可以实现本发明的方法。本文件中的计算机程序所指的是：可以采用任何程序语言、代码或符号编写的一组指令的任何表达式，该指令组使系统具有信息处理能力，以直接实现特定功能，或在进行下述一个或两个步骤之后实现特定功能：a)转换成其它语言、编码或符号；b)以不同的格式再现。
实施本发明的基于双摄像头拍摄合成特效的系统，能够识别人物动作并根据人物动作产生对应特效效果，从而很好地融合人物视频和特效视频，改善拍摄体验，提高拍摄效果。进一步的，通过对背景点和人物前景点进行预处理，可以消除噪声，实现人物与特效色彩的融合，从而获得效果更优更真实的特效视频。
虽然本发明是通过具体实施例进行说明的，本领域技术人员应当明白，在不脱离本发明范围的情况下，还可以对本发明进行各种变换及等同替代。另外，针对特定情形或材料，可以对本发明做各种修改，而不脱离本发明的范围。因此，本发明不局限于所公开的具体实施例，而应当包括落入本发明权利要求范围内的全部实施方式。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种基于双摄像头拍摄合成特效的方法，其特征在于，包括：
S1、采用第一摄像头拍摄人物视频；
S2、采用第二摄像头识别所述人物视频中的人物动作并基于所述人物动作选择对应的特效视频；
S3、基于所述人物视频和所述特效视频合成最终视频。
2.根据权利要求1所述的基于双摄像头拍摄合成特效的方法，其特征在于，所述步骤S2进一步包括：
S21、去除所述人物视频中的背景以抠取人像视频；
S22、采用所述第二摄像头识别人体骨骼以识别所述人物动作；
S23、根据预先设置的人物动作和特效视频对应关系选择对应的特效视频。
3.根据权利要求2所述的基于双摄像头拍摄合成特效的方法，其特征在于，在所述步骤S22中，所述第二摄像头为采用结合自然交互应用程序的深度相机。
4.根据权利要求1所述的基于双摄像头拍摄合成特效的方法，其特征在于，所述步骤S21进一步包括：
S211、选择不同的灯光方案，并在选定的灯光方案下拍摄背景特效视频，并采用混合高斯模型表示所述背景特效视频的每个像素点的特征；
S212、并在选定的灯光方案下拍摄人物特效视频，并将所述人物特效视频中的每个像素点与所述混合高斯模型进行匹配，如果匹配成功将所述像素点定为背景点，否定将所述像素点定义为人物前景点；
S213、预处理所述人物前景点以生成所述人物前景视频。
5.根据权利要求4所述的基于双摄像头拍摄合成特效的方法，其特征在于，在所述步骤211中，所述混合高斯模型为：
其中，x是随机变量；K是高斯函数的个数，Wk是混合权重，0≤Wk≤1，g(x|μk，∑k)是第k个高斯函数的分布。
6.根据权利要求4所述的基于双摄像头拍摄合成特效的方法，其特征在于，所述步骤S213进一步包括：
S2131、对所述人物前景点进行除噪处理、采用HSV颜色模型提高清晰度处理和融合处理；
S2132、基于处理后的所述人物前景点生成所述人物前景视频。
7.根据权利要求6所述的基于双摄像头拍摄合成特效的方法，其特征在于，所述除噪处理包括膨胀、腐蚀和开运算处理；所述HSV颜色模型为S＝Sf×sin(2π×(Hb+Ho-Hf))：Sf为所述人物前景点的饱和度；Hb为所述背景点的色调；Ho为常值；Hf为所述人物前景点的色调；所述融合处理的公式为：f(x)＝α×Pf+(1-α)×Pb；α是透明度；Pf是人物前景点；Pb是背景点。
8.根据权利要求4-6中任意一项所述的基于双摄像头拍摄合成特效的方法，其特征在于，所述特效视频包括背景特效视频，手势特效视频和前景特效视频，所述步骤S3包括采用alpha透明通道上下组合所述背景特效视频、所述人物前景视频、所述手势特效视频和所述前景特效视频以生成所述最终视频。
9.根据权利要求1所述的基于双摄像头拍摄合成特效的方法，其特征在于，所述步骤S2进一步包括：
S24、将所述第二摄像头识别的人体骨骼绑定到卡通角色上，并在显示屏上显示带有所述卡通角色的对应的特效视频。
10.一种基于双摄像头拍摄合成特效的系统，其特征在于，包括：第一摄像头、第二摄像头，以及处理器，所述处理器上存储有计算机程序，所述计算机程序在运行控制所述第一摄像头、所述第二摄像头和所述处理器实施根据权利要求1-9中任意一项所述的基于双摄像头拍摄合成特效的方法。
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