一種3d視頻圖像采集系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種3D視頻圖像采集系統(tǒng)，屬于3D技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來隨著計算機技術(shù)與通信技術(shù)的快速發(fā)展，人們對數(shù)字視頻圖像顯示技術(shù)提出更高的要求，傳統(tǒng)的2D顯示已經(jīng)不能滿足人們對于畫面逼真感的追求，人們需要在觀看視頻圖像時有一種真切的身臨其境的感覺，于是3D的顯示效果已成為一種趨勢。目前大多數(shù)3D視頻圖像采用以下兩種方法產(chǎn)生:1、用立體相機直接產(chǎn)生3D視頻圖像，但是這種方法代價高昂；2、采用一種合適的算法將原有的2D視頻圖像轉(zhuǎn)換為可以用于立體顯示的3D視頻圖像。其中，現(xiàn)有的2D轉(zhuǎn)3D方法大致可分為兩類:基于兩幅或者多幅圖像的轉(zhuǎn)換方法和基于單幅圖像的轉(zhuǎn)換方法。前者利用多路相機拍攝圖像或者是單路相機拍攝動態(tài)場景得到的圖像，使用了多目深度信息；后者利用單幅靜止圖像作為輸入，使用的是單目深度信息。深度信息的提取準確性直接影響最終的3D合成效果，而無論是多目深度信息提取還是單目深度信息的提取，其過程都較為復(fù)雜，涉及到圖像處理的多個領(lǐng)域，當前仍然缺乏可靠魯棒的方法來提取出高質(zhì)量的深度信息。
[0003]有鑒于此，本發(fā)明人對此進行研宄，專門開發(fā)出一種3D視頻圖像采集系統(tǒng)，本案由此產(chǎn)生。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]本發(fā)明的目的是提供一種對于圖像信號的深度信息沒有很高的要求的3D視頻圖像采集系統(tǒng)，避免了提取高質(zhì)量的深度信息的困難。
[0005]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的解決方案是:
一種3D視頻圖像采集系統(tǒng)，包括雙目高清攝像頭、可遙控云臺、圖像拼接器和3D顯示器，其中，所述雙目高清攝像頭安裝在可遙控云臺上，所述可遙控云臺通過遙控信號進行左右或上下旋轉(zhuǎn)，使雙目高清攝像頭對準正確方位進行圖像采集，所述雙目高清攝像頭由兩個攝像頭組成，通過兩個攝像頭從不同視點拍攝得到同一場景的兩幅存在雙目視差的圖像，利用雙目視差恢復(fù)得到場景深度，雙目高清攝像頭將圖像發(fā)送給圖像拼接器，圖像拼接器將2張JPG格式的圖像以side by side格式拼接成一張JPG格式的圖片，并通過數(shù)據(jù)線將拼接后的圖像數(shù)據(jù)傳輸?shù)?D顯示器。
[0006]作為優(yōu)選，所述雙目高清攝像頭采用HDMI格式將采集到的圖像發(fā)送給圖像拼接器。
[0007]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所述的3D視頻圖像采集系統(tǒng)采用雙目攝像頭和圖像拼接相結(jié)合，圖像拼接器的功能是將一個完整的圖像信號劃分成N塊后分配給N個視頻顯示單元，從而實現(xiàn)由多個普通視頻單元組成一個超大屏幕動態(tài)圖像顯示屏。上述3D視頻圖像采集系統(tǒng)對于圖像信號的深度信息并沒有很高的要求，避免了提取高質(zhì)量的深度信息的困難。對于圖像信號的采集則通過兩個普通的高清攝像頭完成，亦即雙目高清攝像頭。此外，本發(fā)明中所采用的圖像拼接器是將雙目高清攝像頭采集到的兩路圖像信號拼接為一路圖像，從而實現(xiàn)3D的效果?？偟脕碚f本發(fā)明是將多項單個的技術(shù)集成為一種，這樣即發(fā)揮了各自的技術(shù)優(yōu)點，又避免了單個技術(shù)所存在的缺陷。
[0008]以下結(jié)合附圖及具體實施例對本發(fā)明做進一步詳細描述。
【附圖說明】
[0009]圖1為本實施例的3D視頻圖像采集系統(tǒng)信號傳輸圖。
【具體實施方式】
[0010]如圖1所示，一種3D視頻圖像采集系統(tǒng)，包括雙目高清攝像頭1、可遙控云臺、圖像拼接器2和3D顯示器3，其中，所述雙目高清攝像頭I安裝在可遙控云臺上，所述可遙控云臺通過遙控信號進行左右或上下旋轉(zhuǎn)，使雙目高清攝像頭I對準正確方位進行圖像采集。所述雙目高清攝像頭I由兩個攝像頭組成，通過兩個攝像頭從不同視點拍攝得到同一場景的兩幅存在雙目視差的圖像，利用雙目視差恢復(fù)得到場景深度。雙目高清攝像頭I所采集的圖像數(shù)據(jù)輸出的格式為HDMI輸出，雙目高清攝像頭I與圖像拼接器2相連，圖像拼接器2的輸入也是HDMI格式，通過圖像拼接器2將兩張JPG格式的圖片以side by side格式拼接成一張JPG格式的圖片，實現(xiàn)圖片的拼接。最后用數(shù)據(jù)線將圖像拼接器拼接后的數(shù)據(jù)傳輸?shù)?D顯示器3中，帶上3D眼鏡即可以觀察到具有較強沉浸感的視頻圖像。
[0011]所述雙目高清攝像頭I是由兩個攝像頭組成，通過兩個攝像頭從不同視點拍攝得到同一場景的兩幅圖像之間存在雙目視差，雙目視差模擬了人眼觀察物體的機制，是深度感知的重要線索。通過立體匹配的方法在兩幅圖像中尋找對應(yīng)的像素，計算雙目視差，視差越大，場景越近，反之則越遠，然后將雙目視差轉(zhuǎn)換為場景深度。常用的立體匹配算法有基于局部窗口相關(guān)、基于圖像特征點匹配和基于全局優(yōu)化的方法。為了能夠顯示出3D圖像，所以要分別調(diào)節(jié)兩個攝像頭的位置，使兩個攝像頭所攝取的圖像呈現(xiàn)出不同的景深。雙目高清攝像頭所采集的圖像數(shù)據(jù)輸出的格式為HDMI輸出，HDMI是高清晰數(shù)字多媒體接口，為一種數(shù)字化視頻/音頻接口技術(shù)，是適合影像傳輸?shù)膶Ｓ眯蛿?shù)字化接口，可以同時傳送音頻和影像信號，最高數(shù)據(jù)傳輸速度為18Gbps。HDMI可搭配寬帶數(shù)字內(nèi)容保護，以防止具有著作權(quán)的影音內(nèi)容遭到未經(jīng)授權(quán)的復(fù)制。HDMI只需要一根電纜就可以支持所有的視頻和音頻傳輸，替代了模擬方式的5根視頻線加8根音頻線的AV電纜。
[0012]雙目高清攝像頭I將圖像數(shù)據(jù)通過HDMI格式發(fā)送給圖像拼接器2后，圖像拼接器2將2張JPG格式的圖像以side by side格式拼接成一張JPG格式的圖片，實現(xiàn)圖片的拼接。在Side-by-Side3D圖像中，左眼的視野縮小范圍程度適合框架的左半整架，右眼的視野縮小范圍程度適合框架的右半整架。因此，在720P (1280X720的分辨率)內(nèi)容的情況下，每一幀實際上包括一個為左眼在水平方向上將框架縮放為640x720分辨率的圖片以及與之相鄰的一個為右眼在水平方向上將框架縮放為640x720分辨率的一張圖片。圖像拼接則將一組經(jīng)過空間配準且相互之間存在重疊部分的圖像序列進行拼接。3D顯示器(3D等離子電視)接收到并排3D信號后，首先將3D圖片從中間分開，提取出分別對應(yīng)于每只眼睛的圖片，然后使用倍增算法重新處理每一幀的圖片進而生成全高清的分辨率。顯示時以一個幀序列的方式交替地顯示這些經(jīng)過放大的每一幀圖像，并與觀察者的主動快門式眼睛同步。用戶用數(shù)據(jù)線將圖像拼接器拼接后的數(shù)據(jù)傳輸?shù)?D顯示器中，帶上3D眼鏡即可以觀察到具有較強沉浸感的視頻圖像。
[0013]上述實施例和圖式并非限定本發(fā)明的產(chǎn)品形態(tài)和式樣，任何所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員對其所做的適當變化或修飾，皆應(yīng)視為不脫離本發(fā)明的專利范疇。
【主權(quán)項】
1.一種3D視頻圖像采集系統(tǒng)，其特征在于:包括雙目高清攝像頭、可遙控云臺、圖像拼接器和3D顯示器，其中，所述雙目高清攝像頭安裝在可遙控云臺上，所述可遙控云臺通過遙控信號進行左右或上下旋轉(zhuǎn)，使雙目高清攝像頭對準正確方位進行圖像采集，所述雙目高清攝像頭由兩個攝像頭組成，通過兩個攝像頭從不同視點拍攝得到同一場景的兩幅存在雙目視差的圖像，利用雙目視差恢復(fù)得到場景深度，雙目高清攝像頭將圖像發(fā)送給圖像拼接器，圖像拼接器將2張JPG格式的圖像以side by side格式拼接成一張JPG格式的圖片，并通過數(shù)據(jù)線將拼接后的圖像數(shù)據(jù)傳輸?shù)?D顯示器。2.如權(quán)利要求1所述的一種3D視頻圖像采集系統(tǒng)，其特征在于:所述雙目高清攝像頭采用HDMI格式將采集到的圖像發(fā)送給圖像拼接器。
【專利摘要】本發(fā)明公開一種3D視頻圖像采集系統(tǒng)，包括雙目高清攝像頭、可遙控云臺、圖像拼接器和3D顯示器，其中，所述雙目高清攝像頭安裝在可遙控云臺上，所述可遙控云臺通過遙控信號進行左右或上下旋轉(zhuǎn)，使雙目高清攝像頭對準正確方位進行圖像采集，所述雙目高清攝像頭由兩個攝像頭組成，通過兩個攝像頭從不同視點拍攝得到同一場景的兩幅存在雙目視差的圖像，利用雙目視差恢復(fù)得到場景深度，雙目高清攝像頭將圖像發(fā)送給圖像拼接器，圖像拼接器將2張JPG格式的圖像以side by side格式拼接成一張JPG格式的圖片，并通過數(shù)據(jù)線將拼接后的圖像數(shù)據(jù)傳輸?shù)?D顯示器。
【IPC分類】H04N5/232, H04N13/02
【公開號】CN104994370
【申請?zhí)枴緾N201510384847
【發(fā)明人】王偉, 王政, 李爾, 徐波
【申請人】中國科學(xué)院自動化研究所, 中國科學(xué)院浙江數(shù)字內(nèi)容研究院
【公開日】2015年10月21日
【申請日】2015年6月30日