一种相机位置调节系统技术方案

技术编号:25804820 阅读:22 留言:0更新日期:2020-09-29 18:39
本实用新型专利技术涉及视觉处理领域,公开了一种相机位置调节系统,包括计算机,M个图像采集单元,M个电动云台,M个机位调节控制器,M是大于等于1的自然数;所述图像采集单元与所述计算机电性连接,所述电动云台与所述机位调节控制器一一电性连接,M个所述机位调节控制器与所述计算机电性连接,所述图像采集单元与所述电动云台一一固接后组成云台相机。本实用新型专利技术实现了相机位置的自动快速调节,减少了大量的人力物力的消耗,确保了相机位置精度,对于多相机拍摄系统中需要经常改变相机角度的需求,该系统的应用可实现效率的极大提升。

【技术实现步骤摘要】
一种相机位置调节系统
本技术涉及视觉处理领域,尤其涉及一种相机位置调节系统。
技术介绍
随着影视业对子弹时间、多视角直播等镜头的要求越来越高,以及VR(VirtualReality)、AR(AugmentedReality)等物体数字化程度要求越来越高,这些技术对硬件拍摄部分的要求也越来越高。其中多个相机的架设及角度调节便是一项极度耗时耗力的工作。目前市场上出现的多相机角度调节多为机械云台手动调节,操作者参考相机回传的画面手动调节每个相机角度。该调节方法对于动辄几十上百的多相机系统而言是一个庞大的工作量,且人工调节使得精度上无法得到保证且不可靠。除此之外,也有利用电动云台电动调节相机角度,但是电动云台是通过操作杆调节相机位置,需要操作人员一直长期盯着相机回传的画面来进行调节,效率较低,精度上也无法得到保证。因此,本领域的技术人员致力于开发一种能实现相机位置自动调节的系统。
技术实现思路
有鉴于现有技术的上述缺陷,本技术所要解决的技术问题是多相机系统中相机调节云台的操作复杂性,进一步要解决的是相机云台精度差的问题。为实现上述目的,本技术提供了一种相机位置调节系统,其特征在于,包括计算机,M个图像采集单元,M个电动云台,M个机位调节控制器,M是大于等于1的自然数;所述图像采集单元与所述计算机电性连接,所述电动云台与所述机位调节控制器一一电性连接,M个所述机位调节控制器与所述计算机电性连接,所述图像采集单元与所述电动云台一一固接后组成云台相机。进一步的,所述机位调节控制器为M+1个,按主从结构设置,M个从属机位调节控制器一端与所述电动云台电性连接,另一端电性连接到一个主机位调节控制器,所述主机位调节控制器与所述计算机电性连接。进一步的,所述机位调节控制器只有1个,所述机位调节控制器一端与M个所述电动云台电性连接,另一端与计算机电性连接。进一步的,所述电动云台为N轴,N是大于等于3的自然数。进一步的,所述机位调节控制器为采用PELCO_D总线协议控制的单片机。进一步的,所述图像采集单元为相机。进一步的,还包括用于定位的特征物体。进一步的,所述特征物体为球体。进一步的,进行相机机位调整时,使用霍夫圆检测算法对所述球体进行识别。鉴于已有的相机位置调节系统需要耗费过多的人力物力,且难以得到较高的精度,本申请提出了一种全新的相机位置调节系统,该系统实现了相机位置的自动快速调节,减少了大量的人力物力的消耗,且由于机器视觉处理过程中是通过像素级判断特征物体在画布中的位置从而确保了相机位置精度;尤其是对于多相机拍摄系统中需要经常改变相机角度的需求,该系统的应用可实现效率的极大提升。以下将结合附图对本技术的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明,以充分地了解本技术的目的、特征和效果。附图说明图1是本技术的一个实施例的示意图;图2是设置主从机位调节控制器的实施例示意图。具体实施方式以下参考说明书附图介绍本技术的多个优选实施例,使其
技术实现思路
更加清楚和便于理解。本技术可以通过许多不同形式的实施例来得以体现,本技术的保护范围并非仅限于文中提到的实施例。本申请所述相机位置调节系统的整体结构示意图如图1所示,包括M个电动云台,M个机位调节控制器,云台控制线,M个图像采集单元,相机数据线,数据采集及处理的计算机,其中M是大于等于1的自然数。系统连接关系为:图像采集单元通过相机数据线与数据采集及处理计算机相连,图像采集单元刚性连接于电动云台上,所有机位调节控制器通过云台控制线一端都与计算机相连,另一端对应连接控制电动云台。考虑系统的模块化和可扩展性,在如图2所示的优化方案中,机位调节控制器为M+1个,按主从结构设置,M个从属机位调节控制器一端与所述电动云台电性连接,另一端电性连接一个主机位调节控制器,主机位调节控制器与计算机电性连接。在另外一种方案中,机位调节控制器只有1个,机位调节控制器一端与M个所述电动云台电性连接,另一端与计算机电性连接。电动云台用于配合机器视觉分析调整相机机位,控制相机转动,可使用但不局限于两轴或三轴电动云台。电动云台所选用的自由度越多,可实现相机机位调节的角度越多。该实施例中,电动云台控制部位为单片机控制,采用PELCO_D总线协议控制。图像采集单元通过采集图片信息递交至所述数据采集及处理计算机中进行分析处理得出特征物体所在位置,可以选用影视或三维重建等多相机系统中已有的相机,即复用已有相机通过相机本身采集的视频信息来校准自身的机位,实现整套智能机位调节系统的成本最低化。本系统运行过程为:在相机位置调节系统的中部摆放一个或多个特征物体,并在所述数据采集及处理计算机上设置需要调整的机位中特征物体在所述相机拍摄画面中的位置,电动云台通过多轴旋转平移等运动带动刚性连接于其上的图像采集单元进行运动,图像采集单元在运动过程中不断地采集其视角范围内的物体照片信息并将其通过所述相机数据线传递至所述计算机中进行图像分析,当所述计算机分析出所述图像采集单元采集的照片中包含了所述特征物体时,计算出该特征物体在画布中的位置并与所设置位置进行比较,将比较结果告知所述机位调节控制器控制电动云台转动,使得所述特征物体最终落在所述图像采集单元实时拍摄画面中的既定位置,从而达到相机位置的智能调整。所述摆放在多相机系统拍摄舞台中的特征物体为固定的形状或固定颜色的物体,该物体可通过机器视觉的边缘检测或颜色检测等处理后与环境中的其它物体区别出来,从而标记出该特征物体在所述图像采集单元拍摄画面中的位置,再通过电动云台的转动,实现相机机位的调整。优选的,进行相机位置调整时所用的特征物体为球体,所用的机器视觉算法为成熟的霍夫圆检测算法。在应用于环形子弹时间拍摄的相机位置调节系统中,要求所有图像采集单元对准圆形舞台的中心,图像采集单元视角在一个高度上,故将特征球体放置于圆形舞台正中心,并设置要求相机位置调节后特征球体的球心要在各个相机拍摄画面的中心。将多台电动云台固定于等高的平面上,相机刚性连接于电动云台的摇臂上,云台上电在按照既定的运动轨迹巡检并带动固定于其上的相机运动,同时相机拍摄画面并实时传至后台处理的服务器,计算机实时对传输过来的画面进行圆形检测,当在画面中检测出特征球体时立即停止云台巡检,计算该特征球体在画布中的位置并告知机位调节控制器控制下控制电动云台移动使得特征球体的球心位于图像采集单元拍摄画面的中心,至此该相机位置调整完毕。该实施例中,由于机器视觉算法使用的是霍夫圆检测算法,故在现场环境中为避免相机误判端要求不能出现于特征球体相近的圆形面。以上详细描述了本技术的较佳具体实施例。应当理解,本领域的普通技术无需创造性劳动就可以根据本技术的构思作出诸多修改和变化。因此,凡本
中技术人员依本技术的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种相机位置调节系统,其特征在于,包括计算机,M个图像采集单元,M个电动云台,M个机位调节控制器,M是大于等于1的自然数;所述图像采集单元与所述计算机电性连接,所述电动云台与所述机位调节控制器一一电性连接,M个所述机位调节控制器与所述计算机电性连接,所述图像采集单元与所述电动云台一一固接后组成云台相机。/n

【技术特征摘要】
1.一种相机位置调节系统,其特征在于,包括计算机,M个图像采集单元,M个电动云台,M个机位调节控制器,M是大于等于1的自然数;所述图像采集单元与所述计算机电性连接,所述电动云台与所述机位调节控制器一一电性连接,M个所述机位调节控制器与所述计算机电性连接,所述图像采集单元与所述电动云台一一固接后组成云台相机。


2.如权利要求1所述的相机位置调节系统,其特征在于,所述机位调节控制器为M+1个,按主从结构设置,M个从属机位调节控制器一端与所述电动云台电性连接,另一端电性连接到一个主机位调节控制器,所述主机位调节控制器与所述计算机电性连接。


3.如权利要求1所述的相机位置调节系统,其特征在于,所述机位调节控制器只有1个,所述机位调节控制器一端与M个所述电动云台电性连接,另一端...

【专利技术属性】
技术研发人员:葛聪
申请(专利权)人:叠境数字科技上海有限公司
类型:新型
国别省市:上海;31

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