CN203504668U - 一种俯视剧场中透视变换的系统 - Google Patents

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周新华
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Abstract

本实用新型公开了一种俯视剧场中透视变换的系统，包括：系统包括：图像获取设备、图像处理设备、投影设备和成像设备；图像获取设备通过协议控制图片的获取以及将图片传输给图像处理设备；图像处理设备对图片进行处理得到视频的透视变换模板；图像处理设备与投影设备连接，投影设备根据透视变换模板对视频进行调整。只需将数码相机放置于观众参观的位置，将镜头调整与观众的视角一致，然后通过协议控制数码相机拍照，对获得的图片进行处理，得出透视变换模板，该系统可以快速得出透视变换模板，缩短视频制作的周期，同时也可以降低对操作人员的专业技术要求，计算快速、操作便捷，对透视变换模板进行调整，提高俯视剧场中视频制作的准确性。

Description

一种俯视剧场中透视变换的系统
技术领域
本实用新型涉及视频技术领域，尤其涉及一种俯视剧场中透视变换的系统。
背景技术
俯视剧场的观看方式不同于传统剧场，需要观众站在一个具有一定高度的看台上观看地面投影的视频，示意图如图1所示，看台的高度一般在3米左右，当然在使用中具体的高度根据现场尺寸进行确定。观看方式的不同，使得俯视剧场的视频制作方法也不同于传统剧场。如果对俯视剧场采用传统剧场的制品制作方法就会出现严重的视倾斜现象，例如传统视频中的直线型道路，在电脑的显示器中播放均是正常画面，然而在俯视剧场中进行播放时，直线型道路就会产生倾斜，成为倾斜型道路，因此俯视剧场中需要对视频采用特殊的方法进行处理。
目前市场上关于俯视剧场中视频制作的方法绝大部分采用现场人工测试的办法，利用技术人员的经验在现场进行测试确定透视变换模板，然后再根据透视变换模板制作后期视频，这种方法存在以下两种问题：
（1）准确性差距，确定透视变换模板过程中全凭专业技术人员的经验与肉眼进行观察判断，然后校正出透视变换模板，该模板的准确性不高，导致后期制作的视频会存在误差，需要对视频进行多次调整，调整过程需要耗费人力物力，视频的制作成本将大大提高。
（2）技术性较高，由于采用现场人工测试的方法对工作人员的专业技术水平要求较高，需要专业人员来完成，如果一旦现场设备的位置发生变化，则需要专业技术人员再次来到现场进行重新测试，这样也会大大提高人工成本，而且非常不方便。
实用新型内容
（一）要解决的技术问题
针对上述缺陷，本实用新型要解决的技术问题是如何改变现有的人工测试方法进行俯视剧场中视频的制作。
（二）技术方案
为解决上述问题，本实用新型提供了一种俯视剧场中透视变换的系统，包括：图像获取设备、图像处理设备、投影设备和成像设备；
所述图像获取设备支持协议，并能通过所述协议控制图片的获取以及在所述协议控制下将所述图片传输给所述图像处理设备；
所述图像处理设备对所述图片进行处理得到视频的透视变换模板；
所述图像处理设备与所述投影设备连接，所述投影设备根据所述透视变换模板对视频进行调整，消除因透视投影失真对观看效果的影响，最后通过所述成像设备进行显示。
进一步地，所述图像获取设备为数码相机。
进一步地，所述协议为相机通信协议。
进一步地，所述图像处理设备为图形工作站。
进一步地，所述投影设备为投影仪。
进一步地，所述成像设备为幕布。
（三）有益效果
本实用新型提供了一种俯视剧场中透视变换的系统，只需将数码相机放置于观众参观的位置，将镜头调整与观众的视角一致，然后通过协议控制数码相机拍照，对获得的图片进行处理，得出透视变换模板，该系统可以快速的得出透视变换模板，缩短视频制作的周期，同时也可以降低对操作人员的专业技术要求，计算快速、操作便捷。另外，还能实时对透视变换模板进行调整，大大提高俯视剧场中视频制作的准确性。
附图说明
图1为俯视剧场工作原理示意图；
图2为本实用新型实施例中提供的一种俯视剧场中透视变换的系统的组成示意图；
图3为本实用新型实施例中提供的一种俯视剧场中透视变换的系统中设备的连接结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。
本实施例中提供了一种俯视剧场中透视变换的系统，组成示意图如图2所示，具体包括：图像获取设备10、图像处理设备20、投影设备30和成像设备40；
图像获取设备10支持协议，并能通过协议控制图片的获取以及在协议控制下将图片传输给图像处理设备20，图像处理设备20对图片进行处理得到视频的透视变换模板，图像处理设备20与投影设备30连接，投影设备30根据透视变换模板对视频进行调整，消除因透视投影失真对观看效果的影响，最后通过成像设备40进行显示。
优选地，本实施例中的图像获取设备10为数码相机，佳能PowerShotS110数码相机不仅支持协议通信，而且拍摄的图片效果也比较好。
优选地，本实施例中的图像处理设备20为图形工作站，目前对图像进行处理的主要控制，通常使用惠普的HP-Z420图像工作站。
优选地，本实施例中的投影设备30为投影仪。由于本实用新型中对展项沉浸感要求较高，这就需要流明度相对较高的投影仪来完成，向阳的橱窗一般要使用到5000流明左右。在对目前市场上多个种类的投影仪进行测试后，确定本实施中采用松下的PT-FD550投影仪，这款投影仪的亮度较高成像效果较好。
优选地，本实施例中的成像设备40为幕布，本实施例中的幕布采用英吉尔广角（G）系列投影幕，这款幕布在普通环境光条件下有较宽的视角，漫反射光柔和，色彩还原性也较好。
该系统由图像获取设备、图像处理设备、投影设备和成像设备组成，连接结构示意图如图3所示，构成该系统的设备组成以及设备型号和数量如表1所示：
设备类项 设备名称 设备型号数量
图像获取设备 数码相机 佳能PowerShot S1101
图像处理设备 图形工作站 惠普HP-Z4201
投影设备 投影仪 松下PT-FD5501
成像设备 正投幕布 英吉尔广角(G)系列1
表1
以下对本实施例中使用的各个硬件设备参数进行介绍：
1、佳能PowerShotS110数码相机基本参数如表2所示：
参数名称 参数标准
光学变焦倍数 5倍
有效像素 约1210万
传感器类型 CMOS
传感器尺寸 1/1.7英寸
最大分辨率 4000×3000
图像处理系统 DIGIC 5
表2
屏幕参数如表3所示：
液晶屏尺寸 3.0(4:3)
液晶屏像素 约46.1万点
触摸屏 支持
表3
镜头参数如表4所示：
镜头类型 伸缩式
焦距（相当于35mm） 24-120mm
微距 3-50cm（广角）30-50cm（长焦）
对焦方式 智能面部优先/自动跟踪对焦/中央/自由移动
普通对焦范围 3cm-无限远（广角）30cm-无限远（长焦）
光圈范围 F2.0（广角）/5.9（长焦）
表4
性能参数如表5所示：
快门 15-1/2000秒
防抖功能 光学防抖
连拍 约2.1张/秒(P模式)约10张/秒(高画质高速连拍模式)
自拍 支持2秒，10秒延迟拍摄
表5
外观参数如表6所示：
尺寸 98.8×59.0×26.9mm
重量 约173g（仅相机机身）
表6
优选地，协议为相机通信协议。目前市场上的主流数码相机厂商均支持相机通信协议，对其生产数码相机远程控制（网络形式），但是各家厂商的协议都不一样，这些控制协议都是由各家厂商自行研发，并通过官方网站提供下载使用。数码相机的通信协议中有将数码相机拍摄的照片的存储位置修改命令（即可以将数码相机拍摄的照片直接存储在与其连接的电脑硬盘上，该命令包含在数码相机厂商提供的通信协议中），图片处理程序是将数码相机拍摄的照片在电脑上进行二次处理，图片处理程序是由软件制作公司进行开发，并非由数码相机厂商开发。
2、图形工作站采用惠普的HP-Z420，其主要参数如表7所示：
CPU型号 Xeon E5-1603
CPU主频 2.8GHz
三级缓存 10MB
CPU核心 四核
主板芯片组 Intel C602
内存大小 4GB
内存描述 DDR31600MHz ECC内存
硬盘接口类型 SATA
硬盘容量 500GB
显卡芯片 nVIDIA Quadro600
音频系统/声卡 Realtek ALC262
网卡描述 Intel82579双端口千兆网卡
产品尺寸 17.78×44.52×44.76cm
产品重量 12.5kg
表7
3、松下PT-FD550投影仪的主要参数如表8所示：
Figure BDA00003771537700071
表8
光学参数如表9所示：
Figure BDA00003771537700072
表9
投影参数如表10所示：
Figure BDA00003771537700073
表10
另外，投影仪的电气规格标准为：电源为220-240V，AC，50HZ/60HZ，功耗为750W。
所用VGA线材长度为1.5/2/3/5/10米，在此长度内信号一般不会受损，20/25米等在此长度内效果一般，大于25米的要看现场环境及线材的质量等，来看效果是否需要信号放大器。推荐使用的VGA线为：RGB线。
4、英吉尔（G）系列幕布的正面投影幕布增益是1.3，可视角度大于130度，支持各种安装方式，具有可清洗、阻燃性较高、无太阳效应等特性。
通过使用上述俯视剧场中透视变换的系统，只需将数码相机放置于观众参观的位置，将镜头调整与观众的视角一致，然后通过协议控制数码相机拍照，对获得的图片进行处理，得出透视变换模板，该系统可以快速的得出透视变换模板，缩短视频制作的周期，同时也可以降低对操作人员的专业技术要求，计算快速、操作便捷。另外，还能实时对透视变换模板进行调整，大大提高俯视剧场中视频制作的准确性。由于观众在站台对下面的场景进行俯视观看，会产生视觉倾斜现象，但是通过上述实施例提供的透视模板进行调整，可以将视觉倾斜型道路修正为直线型道路，消除因透视投影失真对观看效果的影响。因此进行图像处理得到透视变换模板后，还可以根据设计的需要进行实时操作，对自动生成的透视变换模板进行调整和修改，以便根据该模板制作得到的视频更加适合观众的俯视观看。
以上实施方式仅用于说明本实用新型，而并非对本实用新型的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本实用新型的范畴，本实用新型的专利保护范围应由权利要求限定。

Claims (6)

1.一种俯视剧场中透视变换的系统，其特征在于，所述系统包括：图像获取设备、图像处理设备、投影设备和成像设备；
所述图像获取设备支持协议，并能通过所述协议控制图片的获取以及在所述协议控制下将所述图片传输给所述图像处理设备；
所述图像处理设备对所述图片进行处理得到视频的透视变换模板；
所述图像处理设备与所述投影设备连接，所述投影设备根据所述透视变换模板对视频进行调整，消除因透视投影失真对观看效果的影响，最后通过所述成像设备进行显示。
2.如权利要求1所述的透视变换的系统，其特征在于，所述图像获取设备为数码相机。
3.如权利要求1所述的透视变换的系统，其特征在于，所述协议为相机通信协议。
4.如权利要求1所述的透视变换的系统，其特征在于，所述图像处理设备为图形工作站。
5.如权利要求1所述的透视变换的系统，其特征在于，所述投影设备为投影仪。
6.如权利要求1所述的透视变换的系统，其特征在于，所述成像设备为幕布。
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