用于房间视频会议系统的中心的最佳摄像机和显示对准的方法和设计技术方案

设计用于视频会议的系统，其中人坐在视频会议系统周围。系统包括摄像机，使得远地点可看到本地参与者且系统包括示出远地点的显示器。显示器与摄像机适当地对准，使得当在远地点处的人观看近地点的所显示的图像时，他们看起来具有与近地点的目光接触。得到摄像机和显示器的对准以提供这个明显的目光接触的结果需要满足与部件的各种大小和角度以及参与者的位置有关的一系列不同的约束。

The method and design of the best camera and display alignment for the center of the room video conference system

Design a system for video conferencing, where people sit around video conferencing systems. The system includes cameras, enabling the apogee to see the local participants and the system including the display of the apogee. The display and camera are properly aligned so that when people at the apogee watch the displayed images in the perigee, they seem to have eye contact with the perigee. The alignment of the camera and display to provide this obvious eye contact needs to meet a series of different constraints related to the various sizes and angles of the components and the position of the participants.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于房间视频会议系统的中心的最佳摄像机和显示对准的方法和设计相关申请的交叉引用本申请要求2015年10月1日提交的标题为“METHODANDDESIGNFOROPTIMUMCAMERAANDDISPLAYALIGNMENTOFCENTEROFTHEROOMVIDEOCONFERENCINGSYSTEMS”的美国专利申请序列号14/872,817的权益，该专利申请特此通过引用被全部并入本文。这涉及2015年9月11日提交的标题为“VIDEOCONFERENCINGUNIT”的美国专利申请序列号29/539,282，该专利申请特此通过引用被并入。
技术介绍
1.
本专利技术涉及视频会议单元。2.相关技术的描述如今的视频会议系统不允许对话式视频会议，其中人们围成一圈或在空间或桌子中间中的系统周围坐着。如今存在将360度摄像机放置在桌子的中心中的系统，且远地点显示在房间的一端处的墙壁上。参与者坐在桌子的三侧上并自然地面向墙壁显示器。这导致每个参与者以不同的角度面向远地点，并且大部分参与者不面向摄像机但替代地使他们的头的侧面的至少一部分被摄像机看到。此外，这个部分随着每个参与者而改变，使得显而易见的是，参与者不看摄像机但看墙壁上的显示器。这导致完全不同于亲自举行的正常对话（其中参与者看彼此）的视频会议，并减小视频会议的价值。存在通过“在场”系统的使用来处理这个问题的企图。然而，大部分在场系统非常昂贵且非常难以正确地建立且为了它们的通信需要相当大的带宽。这将“在场”系统的使用限制为仅最苛刻的环境。
技术实现思路
根据本专利技术的实施例，设计用于视频会议的系统，其中人们坐在视频会议系统周围。系统包括摄像机，所以远地点可以看到本地参与者，且系统包括显示远地点的显示器。显示器与摄像机和本地参与者适当地对准，使得当在远地点处的人观看近地点的所显示的图像时，看起来他们具有与近地点的目光接触。反过来也成立，如果远地点具有类似的系统，使得两组参与者可具有健谈得多的视频会议，并且不需要在场系统的费用和带宽。实施例允许参与者围成一圈或成一几何结构坐着，其中参与者在空间周围看到彼此且他们也都同样好地被远地点看到。这通过将环绕式摄像机连同显示远地点的显示器一起放置在空间的中心中来完成。当近地点参与者看在显示器上的远地点时，近地点摄像机向远地点提供近的目光对目光的视图，因为摄像机与远地点的图像适当地放置在一起。得到摄像机和显示器的对准以提供这个表观目光接触的结果需要满足与部件的各种大小和角度以及参与者的位置有关的一系列不同的约束。附图说明本专利技术具有当结合附图理解时从本专利技术的下面的详细描述和所附权利要求中更容易明显的其它优点和特征，其中：图1是图示出与开发根据本专利技术的实施例有关的各种变量的关系的图。图2是图示出与开发根据本专利技术的实施例有关的各种变量的关系的图。图3是根据本专利技术的第一实施例的透视图。图4A是图示出视频会议单元和参与者的位置的根据本专利技术的第二实施例的侧视图。图4B是图示出参与者相对于视频会议单元的各种位置的根据本专利技术的第一实施例的侧视图。图5A是图示出在由椅子围绕的办公室桌子上的视频会议单元的中心位置的根据本专利技术的第二实施例的顶视图。图5B是图示出在具有双人座椅的设置中的视频会议单元的中心位置的根据本专利技术的第一实施例的顶视图。图6是根据本专利技术的示例性视频会议单元的方框图。图7是互连的视频会议单元的方框图。具体实施方式根据本专利技术的实施例允许参与者围成一圈或成一几何结构坐着，其中参与者在空间周围看到彼此且他们也都同样好地被远地点看到。这通过将环绕式摄像机连同显示远地点的显示器一起放置在空间的中心中来完成。当参与者看远地点时，因为摄像机放置成尽可能接近远地点的图像，近地点摄像机向远地点提供近的目光对目光的视图。多个变量与这个描述有关，且很多变量在图1和2中用图形示出：目光接触的期望摄像机高度——Hcam显示器大小宽度——Dw显示器大小高度——Dh在水平轴之下的摄像机的垂直视场（FOV）——FOV-v在水平轴之上的摄像机的垂直视场（FOV）——FOV+v本地参与者彼此被位于中心的摄像机阻碍人坐着离摄像机多远360o摄像机相对于显示器的顶边缘的高度，所以它看不到显示器的顶部——Hdisp对于与远地点的最佳目光接触，摄像机需要定位成接近示出远地点的显示器。显示器离垂线的角度，参与者的眼睛垂直于显示器——αdisp最重要的事实是期望摄像机高度Hcam。这可通过将摄像机放置在普通人的大约的平均眼水平来得到。在实际实施例中，所有这些因素开始起作用。将这些因素记在心上，然后最好找到最佳摄像机高度、显示器高度和显示器倾斜角。一旦确定这些量，就可确定实际视频会议系统的尺寸。由于相互关系，优选地是，不允许用户调节这些对准，以便提供“即插即用”体验。参考图1和2，然后必须基于显示器大小、目光接触和用户体验考虑和就坐布置来确定Hcam、Hdisp和αdisp。为了简化问题，下面的因素被选择为“已知量”。这些是通过实验确定的或由于实际考虑以有限变化或选择保留的因素。眼水平——Heye这是在就坐位置上的普通人的眼水平。这通过实验和统计数据来得到。最好偏于眼水平分布的下端以确保大多数人将不会把摄像机看作对跨过视频会议系统坐着的人的视图的障碍物。摄像机视野——FOV+v、FOV-v通常，由于其它原因选择特定的摄像机，使得摄像机的FOV通过该选择是固定的。显示器大小——Dw、Dh基于视角、重量、成本和其它实际考虑，这些因素通常将显示器选择限制到几个选项，诸如27英寸或23英寸（对角线）的显示器大小。（Hcam、Hdisp、αdisp）的最佳集合应最佳地适合选定显示器大小。注意，甚至对于给定对角线大小，由于玻璃框（bezel）尺寸变化，物理尺寸也从一个模型到另一模型改变。最佳就坐距离——D这是大部分人将离显示器坐得多远。这由目标房间大小、视角、社交考虑（人可舒适地坐在一起多么近）等确定。为了基于已知量来对未知量求解，应用下面的约束：约束1.摄像机应尽可能接近于眼水平（以维持良好的目光接触），即使摄像机FOV+v足够大，摄像机视控台（cab）容易低于眼水平。Hcam≈Heye（方程1）。约束2.摄像机应低于眼水平（以避免人被摄像机阻碍）。如关于约束1提到的，如果摄像机具有大FOV+v，则与具有较小的FOV+v的摄像机比较，可将摄像机降低额外的量。这个较低的位置是有利的，因为它减小如在约束3中讨论的在到摄像机的视线与到显示器的中心的视线之间的角度。（方程2）。约束3.在到摄像机的视线与到显示器的中心的视线之间的角度应小于20度，并且较小的角度诸如15o-16o或10o是有利的。（方程3）。这个约束是维持良好的目光接触。特此通过引用被并入的MiltonChen的“LeveragingtheAsymmetricSensitivityofEyeContactforVideoconferencing”（2002年4月20-25日的ProceedingsoftheCHI2002ConferenceonHymanFactorsinComputingSystems的第49-56页）建议在人开始注意到目光接触问题之前在摄像机和监视器之间的角度间隔应小于10度。根据本专利技术基于单元的测试的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种供远地点视频会议单元使用的近地点视频会议单元，所述近地点视频会议单元包括：多个矩形视频显示器，其具有通常垂直地布置并通常形成等边多面体的侧面的预定高度和宽度，每个视频显示器具有离垂线的预定角度，所述多个视频显示器用于显示从所述远地点视频会议单元提供的视频；摄像机，其从等于所述多个视频显示器的至少多个视图接收图像，所述摄像机用于向所述远地点会议视频单元提供所述近地点的视频图像；以及中心结构，所述多个视频显示器安装到所述中心结构以将单独的视频显示器固定在离垂线的预定角度处和在通常等边多面体配置中，以及所述摄像机安装到所述中心结构，使得所述摄像机安装在所述多个视频显示器之上，所述中心结构具有与房间的地板的关系，使得所述摄像机离所述地板是预定距离，其中在所述摄像机的高度与离所述多个视频显示器的垂线的高度、宽度和角度之间的关系使得其眼睛在离所述摄像机的预定距离和离所述地板的预定距离内的参与者在进行目光接触时被在所述远地点处的参与者感知。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.10.01 US 14/8728171.一种供远地点视频会议单元使用的近地点视频会议单元，所述近地点视频会议单元包括：多个矩形视频显示器，其具有通常垂直地布置并通常形成等边多面体的侧面的预定高度和宽度，每个视频显示器具有离垂线的预定角度，所述多个视频显示器用于显示从所述远地点视频会议单元提供的视频；摄像机，其从等于所述多个视频显示器的至少多个视图接收图像，所述摄像机用于向所述远地点会议视频单元提供所述近地点的视频图像；以及中心结构，所述多个视频显示器安装到所述中心结构以将单独的视频显示器固定在离垂线的预定角度处和在通常等边多面体配置中，以及所述摄像机安装到所述中心结构，使得所述摄像机安装在所述多个视频显示器之上，所述中心结构具有与房间的地板的关系，使得所述摄像机离所述地板是预定距离，其中在所述摄像机的高度与离所述多个视频显示器的垂线的高度、宽度和角度之间的关系使得其眼睛在离所述摄像机的预定距离和离所述地板的预定距离内的参与者在进行目光接触时被在所述远地点处的参与者感知。2.如权利要求1所述的近地点视频会议系统，其中离所述摄像机的所述预定距离、离所述地板的所述预定距离、所述摄像机的所述高度以及离所述多个视频显示器的垂线的所述高度和角度使得在所述摄像机和单独视频显示器的中心之间相对于所述参与者的眼睛的角度小于10度。3.如权利要求1所述的近地点视频会议系统，其中所述近端视频会议单元配置成位于所述地板上，以及所述参与者的眼睛离所述地板的所述预定距离是在就坐位置上达到的距离。4.如权利要求1所述的近地点视频会议系统，其中所述近端视频会议单元配置成位于桌子上，所述桌子进而又位于所述地板上，所述参与者的眼睛离所述地板的所述预定距离是在就坐位置上达到的距离，以及所述参与者的眼睛离所述摄像机的所述预定距离在所述参与者就坐在所述桌子处被达到。5.如权利要求1所述的近地点视频会议系统，还包括：电子模块，其耦合到所述多个视频显示器和所述摄像机，并用于连接到所述远地点视频会议单元，所述电子模块将来自所述摄像机的所述图像转换成视频会议格式信号以用于传输到所述远地点视频会议单元，并转换来自所述远地点视频会议单元的所接收的视频会议格式信号以用于由所述多个视频显示器显示。6.如权利要求1所述的近地点视频会议系统，其中所述摄像机是360度全景摄像机。7.如权利要求1所述的近地点视频会议系统，其中所述参与者的眼睛离所述摄像机的所述预定距离和离所述地板的所述预定距离各自是距离的范围，且在每个范围内的距离值允许所述远地点参与者在进行目光接触时感知所述近地点参与者。8.一种供远地点视频会议单元使用的近地点视频会议单元，所述近地点视频会议单元包括：至少一个视频显示器，其具有垂直地布置的预定高度和宽度，所述视频显示器具有离垂线的预定角度，所述视频显示器配置成显示从所述远地点视频会议单元提供的视频；摄像机，其能够从多个视图接收图像，所述摄像机适合于向所述远地点视频会议单元提供所述近地点的视频图像；以及中心结构，所述视频显示器安装到所述中心结构以及所述摄像机安装到所述中心结构，所述中心结构具有与地板的关系，使得所述摄像机离所述地板是预定距离，其中在所述摄像机的高度与离所述视频显示器的垂线的高度、宽度和角度之间的关系使得其眼睛在离所述摄像机...

【专利技术属性】
技术研发人员：AM迪斯，A尼姆里，S谢菲尔，S高，GG乔治，A奥库纳米，
申请(专利权)人：宝利通公司，
类型：发明
国别省市：美国,US