一种基于佩伯尔幻像的伪3D视频通话系统技术方案

本发明专利技术涉及一种基于佩伯尔幻像的伪3D视频通话系统，属于实时通信领域，涉及图像处理与传输、图像合成技术，包含图像处理与解析单元Ⅰ、图像处理与解析单元Ⅱ，视频信号采集单元Ⅰ，视频信号采集单元Ⅱ，伪3D成像单元Ⅰ，伪3D成像单元Ⅱ；图像处理与解析单元用于处理视频信号采集单元的信号，并与另一图像处理与解析单元通过网络进行实时双向视频交互，伪3D成像单元用于显示经过图像处理与解析单元的3D图像，本发明专利技术设计原理简单，能够满足实时3D视频通话的需要，能够更好地提升用户的视频体验，同时也在现有同类产品上大大降低了实现的成本，本发明专利技术还能应用到视频会议等领域，且较同类产品相比具有更高的性价比。

A communication system, the pseudo 3D pepper phantom based on video

The invention relates to a communication system, the pseudo 3D pepper phantom based video, belonging to the real-time communication field, involves image processing and transmission, image synthesis technology, including image processing and analysis, image processing and analysis unit of Unit II, video signal acquisition unit of the video signal acquisition unit II, pseudo 3D imaging unit 1 pseudo 3D, imaging unit II; image processing and analysis unit for signal processing of video signal acquisition and processing unit, and another image with the analytical unit through the network real-time two-way interactive video, pseudo 3D imaging unit is used for displaying 3D image through image processing and analysis unit, the invention has the advantages of simple principle, which can meet the need of real-time 3D video call, to better enhance the user experience of video, but also in the existing similar products greatly reduce the cost, The invention can also be applied to the video conference and other fields, and has higher cost performance than the similar products.

【技术实现步骤摘要】
一种基于佩伯尔幻像的伪3D视频通话系统
本专利技术属于实时通信领域，涉及图像处理与传输、图像合成技术，具体为一种基于佩伯尔幻像的伪3D视频通话系统。
技术介绍
3D的实时视频通话一直是人类的梦想之一，但当前的视频通话系统多以二维平面为主，裸眼的3D视频通话依然停留在一些科幻电影中。为实现实时的3D视频通话，已有的主要设计思想是通过激光全息技术以及VR技术来实现。其中激光全息既包含强度信息，也包含相位信息，是真正的全息显示技术。但其实现系统复杂，成本极其高昂，稳定性要求高，且全息相位板需求的传输带宽远超过当前的网络容量，因此，基于激光全息的视频通话当前仍处于研究阶段。伴随着VR技术的不断发展，通过分色、偏振光眼镜等分光元件将左右视察图像分别呈现给左眼和右眼，也可以实现3D的视觉效果。但该方案要求观看者佩戴专用眼镜，成本也较为昂贵，且当前依然处于新闻报道阶段，如2017年4月，美国Valorem研发团队报道了一种基于VR技术的3D视频通话软件等。综上所述，当前市场仍然缺乏面向用户的实时3D视频通话产品。佩伯尔幻像(Pepper'sGhost)能够让人既可以看到反射的虚像，又能看到原本的背景，从而在头脑中自动将二者结合，以实现伪3D显示的效果。该技术常被应用于舞台表演等领域，其成像清晰，立体感强，视觉效果良好。但受限于早期的视频图像处理技术以及互联网技术等因素，在视频通话领域，尚未发现有利用佩伯尔幻像原理来实现伪3D视频通话的系统。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种基于佩伯尔幻像的伪3D视频通话系统，主要针对现有的伪3D产品结合通信技术进行功能扩展，设计并制造的一套伪3D实时通话系统。为达到上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种基于佩伯尔幻像的伪3D视频通话系统，包含图像处理与解析单元Ⅰ、图像处理与解析单元Ⅱ，视频信号采集单元Ⅰ，视频信号采集单元Ⅱ，伪3D成像单元Ⅰ，伪3D成像单元Ⅱ；所述图像处理与解析单元Ⅰ接收来自视频信号采集单元Ⅰ采集来的视频信号，并将所述视频信号处理后经过网络传输至图像处理与解析单元Ⅱ，同时所述图像处理与解析单元Ⅰ接收来自所述图像处理与解析单元Ⅱ的视频信号并将视频信号解析后的图像信号传输至伪3D成像单元Ⅰ；所述图像处理与解析单元Ⅱ接收来自视频信号采集单元Ⅱ采集来的视频信号，并将所述视频信号处理后经过网络传输至图像处理与解析单元Ⅰ，同时所述图像处理与解析单元Ⅱ接收来自所述图像处理与解析单元Ⅰ的视频信号并将视频信号解析后的图像信号传输至伪3D成像单元Ⅱ；所述伪3D成像单元由显示屏和半透半反材料构成的伪3D显示单元构成，所述显示屏设置在所述伪3D显示单元的塔顶方向，所述显示屏用于分别显示所述图像信号，通过伪3D显示单元将显示屏显示的图像信号重叠起来形成一个立体的画面，从而实现伪3D视频通话的目的。进一步，所述视频信号采集单元为单摄像头或多摄像头组成的视频信号采集系统。进一步，所述的伪3D显示单元由单面或四面的半透半反材料构成。进一步，所述图像处理与解析单元为计算机或者智能终端。进一步，所述显示屏为单屏显示屏或四屏显示屏。本专利技术的有益效果在于：本专利技术设计原理简单，能够满足实时3D视频通话的需要，能够更好地提升用户的视频体验，同时也在现有同类产品上大大降低了实现的成本，本专利技术还能应用到视频会议等领域，且较同类产品相比具有更高的性价比。附图说明为了使本专利技术的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本专利技术提供如下附图进行说明：图1为本专利技术结构示意图；图2为本专利技术实施例视频信号采集单元示意图；图3为本专利技术实施例的伪3D成像单元示意图；图4为本专利技术实施例的伪3D成像单元俯视图；图5为本专利技术实施例的伪3D成像单元360度成像视频合成原理示意图；图6为本专利技术实施例的伪3D成像单元360度成像摄像头布置顶视图；图7为本专利技术实施例的智能终端单面伪3D视频通话系统示意图；图8为本专利技术实施例的360度伪3D视频通话系统示意图。具体实施方式下面将结合附图对本专利技术的伪3D视频通话系统进行介绍。图1为本专利技术的结构示意图，在视频通话的两端分别有视频信号采集单元以及伪3D成像单元，视频信号采集单元采集的图像，经过图像处理解析单元，再经由互联网传输后，在伪3D成像单元成像。下面对其中主要构成做简要介绍。a)视频信号采集单元通过1路或者4路摄像头采集图像。若只需单面伪3D像，比如运用在智能手机通信时，只需一路摄像头即可实现。若需要360°的伪3D成像，则需要四路摄像头分别拍摄，4路采集摄像头分布如图2所示。b)图像处理与解析单元由摄像头采集的图像，经由数字图像处理技术，提取需要识别的目标物人像并跟踪，同时将目标物人像周围背景用黑色填充。实验环境中也可以通过在由吸光布布置的暗室中补光，使目标物人像有充分的照明而背景为黑色来达到同样的效果。若需要呈现360°的像，还需将如前所述的4路摄像头采集的信息按如图5所示进行实时的数据流提取合成，从图中可以看出，画幅其他部分均为黑色，只有图像采集目标人物有显示。在图5中，为说明视频合成过程，四个画幅边缘处做了突出处理，在实际中，四个画幅的边缘亦为黑色。图像处理与解析单元同时将合成后的视频经由互联网发送，并将从互联网接收到的图像传输到本地伪3D显示单元进行显示。c)伪3D显示单元伪3D显示单元结构如图3所示，由一块显示器以及半透半反材料所构成的金字塔组成。显示器显示的为图像处理与解析单元发送过来的图像。需要说明的是，上述以360°伪3D显示为实例，在实际中，还可以采用单面显示的结构，其基本原理并无不同，只是不需要四个摄像头以及四视频合成，在显示单元由金字塔的四面变为单面即可。本专利技术还可以利用计算机分屏技术，在保证所成图像大小合适的条件下，也减少了屏幕显示区域的浪费，即显示屏也可以根据实际需要换成分屏显示，这样可以使得屏幕的利用率更高。实施例一：单面伪3D视频通话系统单面伪3D视频通话产品主要和手机用户相连，用于实现便捷的伪3D视频通话，系统示意图如图7所示，产品包括可折叠单面伪3D显示单元以及手机软件。软件部分可以利用手机自带的摄像头、麦克风等，摄像头得到的视频信号经过软件处理，将其背景设置为黑色，传输到另一端由显示单元显示为单面的伪3D的像。其中伪3D显示单元可以设计为折叠手机壳的结构，平时折叠固定在手机上，需要使用视频通话时展开。手机安装的视频通话软件，既可以提供独立下载，也可以和已有的聊天软件合作，在原有软件基础上，设置2D/3D模式切换供用户选择。实施例二：360°伪3D视频通话系统360°伪3D视频通话产品和前面的基本设计思想一致，通过图像采集、伪3D显示单元以及伪3D视频通话软件来实现。所不同的是，显示端为前后左右四个面分别可以看到伪3D的成像的正、背、左侧以及右侧面。系统基本结构如图8所示。图中所示为显示器在上面的方案，如果需要较大的展示效果，也可以将显示器放置在下方，将金字塔倒置在上方，可以适用于视频会议等领域。本专利技术在现有同类产品上大大降低了实现的成本，且较同类产品相比具有更高的性价比。本专利技术的各项特征与已有的激光全息视频通话技术和基于VR的3D视频通话技术对比如表1所示。表1佩伯尔幻像伪3D视频通话和激光全息以及VR技术对比最后说明的是，以上优选实施例仅用以说本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于佩伯尔幻像的伪3D视频通话系统，其特征在于：包含图像处理与解析单元Ⅰ、图像处理与解析单元Ⅱ，视频信号采集单元Ⅰ，视频信号采集单元Ⅱ，伪3D成像单元Ⅰ，伪3D成像单元Ⅱ；所述图像处理与解析单元Ⅰ接收来自视频信号采集单元Ⅰ采集来的视频信号，并将所述视频信号处理后经过网络传输至图像处理与解析单元Ⅱ，同时所述图像处理与解析单元Ⅰ接收来自所述图像处理与解析单元Ⅱ的视频信号并将视频信号解析后的图像信号传输至伪3D成像单元Ⅰ；所述图像处理与解析单元Ⅱ接收来自视频信号采集单元Ⅱ采集来的视频信号，并将所述视频信号处理后经过网络传输至图像处理与解析单元Ⅰ，同时所述图像处理与解析单元Ⅱ接收来自所述图像处理与解析单元Ⅰ的视频信号并将视频信号解析后的图像信号传输至伪3D成像单元Ⅱ；所述伪3D成像单元由显示屏和半透半反材料构成的伪3D显示单元构成，所述显示屏设置在所述伪3D显示单元的塔顶方向，所述显示屏用于分别显示所述图像信号，通过伪3D显示单元将显示屏显示的图像信号重叠起来形成一个立体的画面，从而实现伪3D视频通话的目的。

【技术特征摘要】
1.一种基于佩伯尔幻像的伪3D视频通话系统，其特征在于：包含图像处理与解析单元Ⅰ、图像处理与解析单元Ⅱ，视频信号采集单元Ⅰ，视频信号采集单元Ⅱ，伪3D成像单元Ⅰ，伪3D成像单元Ⅱ；所述图像处理与解析单元Ⅰ接收来自视频信号采集单元Ⅰ采集来的视频信号，并将所述视频信号处理后经过网络传输至图像处理与解析单元Ⅱ，同时所述图像处理与解析单元Ⅰ接收来自所述图像处理与解析单元Ⅱ的视频信号并将视频信号解析后的图像信号传输至伪3D成像单元Ⅰ；所述图像处理与解析单元Ⅱ接收来自视频信号采集单元Ⅱ采集来的视频信号，并将所述视频信号处理后经过网络传输至图像处理与解析单元Ⅰ，同时所述图像处理与解析单元Ⅱ接收来自所述图像处理与解析单元Ⅰ的视频信号并将视频信号解析后的图像信号传输至伪3D成像单元Ⅱ；所述伪3D成像单元由显示屏和半透半...

【专利技术属性】
技术研发人员：钱楷，邱达，董效杰，喻伟闯，廖红华，刘慧迪，刘毅，杨标，刘国帅，周万星，
申请(专利权)人：湖北民族学院，
类型：发明
国别省市：湖北,42