一种球形灯光矩阵光照还原系统及方法与流程

1.本发明属于摄影技术领域，具体地说，涉及一种球形灯光矩阵光照还原系统及方法。


背景技术：

2.摄影棚是供拍摄影片用的特殊建筑物，在电影史上，最早出现的摄影棚，是利用日光照明采用金属和木料结构的框架和玻璃顶棚，摄影棚是供拍摄照片或者影片的最主要的场所，不同的条件，不同的用途会形成不同形式、规模的摄影棚，一般的摄影棚都需要设置光源，以供拍摄设备清晰地拍摄出被拍摄物，现阶段的影楼、摄影工作室和照相馆等摄影从业者，通过不停的更换更多的背景或摄影主题以适应顾客越来越高的照片场景要求；
3.而且随着科技的进步，很多人不在满足与这一点，越来越多的人想要在非本人亲自去的情况下得到一些优美的出名的景点的个人照片，将自己的人物图像和一些场景照片进行合成，使拍摄出来的照片和场景融合的更加自然，相关技术中，摄影从业者所采取的抠像配背景图的方法是：摄影师在单色背景前为顾客拍摄时，采取单色背景拍摄，一般常用蓝色或绿色背，后期抠像配背景图的方式以节省投资，并且使背景的色彩质感始终如一，但是这些背景抠图中存在着褪色、灯光色温的影响的敝端；
4.而且由于涉及到各种灯光，各种背景，结构非常复杂，一般体积大、笨重且组装繁琐，也不利于一些小众的非专业人员使用，而且这些摄影棚在拍摄的情况下，不能很好的还原照片场景中的光源，还原效果差，拍摄的照片真实度很低。


技术实现要素：

5.本发明的主要目的是提出一种球形灯光矩阵光照还原系统及方法，旨在针对摄影棚的结构复杂、体积大以及组装麻烦，而且的拍摄的照片真实度低、还原效果差的问题，减弱灯光架构的复杂性，使灯光的光源效果还原度高，省时省力，降低成本的同时，提高摄影棚光源还原的效果，达到身临其境的光照效果。
6.为实现上述目的，本发明提出一种球形灯光矩阵光照还原系统及方法，所述球形灯光矩阵光照还原系统包括:
7.存储模块、限定模块、筛选模块以及灯光设定模块；
8.其中所述存储模块存储有照片数据库，照片数据库中储存有还原光场的效果图以及对应的光照信息；
9.所述限定模块根据客户提供的待还原照片进行分析，对照片的光照信息进行限定划分，获取限定条件，将获取的限定数据发送给筛选模块；
10.所述筛选模块接收限定模块发送的限定数据，根据限定条件从存储模块的数据库中获取待还原照片的对比效果图及对应的光照信息，并将效果图和对应的光照信息数据发送灯光设定模块；
11.所述灯光设定模块接收筛选模块获取的效果图和对应的光照信息，根据获取的对
应光照信息对球形灯光矩阵上的灯设置对应的光照数据，设置完成后，将成功设置的触发信号发送给系统，使灯光的光源效果还原度高，省时省力，降低成本的同时，提高摄影棚光源还原的效果，达到身临其境的光照效果。
12.近一步的是，所述存储模块包括更新模块和扩充模块：
13.所述更新模块根据限定模块对客户提供还原照片的分析获取照片数据库中缺失的光照信息数据，并将缺的光照信息数据发送给扩充模块；
14.所述扩充模块接收更新模块发送的光照信息数据，提取光照信息特征点，根据特征点进行照片拍摄，将拍摄的照片及光照信息存储到照片数据库，提供更新模块和扩充模块，更新照片数据库内的实时内容，增添了照片光照信息的多样性，为用户选择照片提供了参考标准和依据。
15.近一步的是，所述扩充模块提取光照信息特征点的提取步骤如下：
16.s1，对待还原照片的光源来源进行判定，来源分为室内、室外；
17.s2，确立光源来源后，判定光源类型，类型分为自然光、人造光；
18.s3，判定类型为自然光，确立有无太阳光，判定类型为人造光，确立主光源数量；
19.s4，确立主光源数量后，以待还原照片中物体作为参考，判定光源的照射方向，接着从光源照射时形成的表面阴影以及阴影长度，获取光源的照射角度；
20.s5，整理以上光源的判定信息，提取出光照信息特征点，设置光源信息判定流程，可以快速分辨出照片光源信息，为建立照片数据库分类设立标准。
21.近一步的是，所述扩充模块根据特征点进行照片拍摄的拍摄流程为：
22.s1，根据提取的光照信息特征点，对人物进行对应的光照特征进行拍摄，获取该光照特征点的人物对比效果图；
23.s2，人物对比效果图拍摄完成后，在人物站立位置放置支架，将支架高度调节到和拍摄人物高度一致的位置，调整完成后，在支架上放置一个表面光滑的镜面银球；
24.s3，对镜面银球拍摄多组不同曝光度形式的照片，融合获取一张含有光照信息特征点的照片；
25.s4，在照片数据库中设立对应的光照信息特征点区域，并将拍摄的任务对比效果图和含有光照信息特征点的照片打包存储到对应区域，根据光源信息进行拍摄，节省了数据整理时间，拍摄对比照片以及包含数据光源的照片，为设置照片数据库建立数据基础，方便后期拍摄照片时设置灯光信息。
26.近一步的是，所述s3中对镜面银球拍摄多组不同曝光度形式的照片，融合获取一张含有光照信息特征点的照片的拍摄过程为：设置拍摄照片的组数以及拍摄形式，拍摄形式包括高曝光、正常曝光以及低曝光三种，按照设置的组数平均分配照片拍摄形式的数量，设置完成后，通过调节相机的快门速度，拍摄不同曝光形式的照片，将拍摄的多组镜面银球照片进行融合，获取一张含有光照信息特征点的照片，通过多张照片进行融合，获取一张照片里面包含光亮部分和阴影部分的照片信息，为后期拍摄还原照片时提供光源数据。
27.近一步的是，所述筛选模块包括提取模块和显示模块：
28.所述提取模块读取限定条件，根据限定条件从存储模块的数据库中获取和待还原照片的光照信息相同的照片集，并将照片集发送给显示模块；
29.所述显示模块将提取模块发送的照片集发送到显示屏，由人工进行选取，获取待
还原照片的对比效果图及对应的光照信息，通过提取照片集显示出来进行人工选取，增加了照片光照效果的可调整性，提升了待还原光照人物的满意度。
30.近一步的是，所述灯光设定模块还包括调节模块，所述调节模块设置有还原灯光对应服装调查表，根据拍摄人物的穿着打扮对球形灯光矩阵内的相应灯光进行调整，通过设立调节模块，对临时情况设立调整空间，保障了拍摄效果的成功率，提升了被拍摄人物的满意度。
31.近一步的是，所述球形灯光矩阵还原系统还包括拍摄模块和处理模块：
32.所述拍摄模块接收灯光设定模块发送的触发信号，对球形灯光矩阵内的人物进行拍摄，将照片发送给处理模块；
33.所述处理模块接收拍摄模块发送的照片，对照片进行处理，和待还原照片进行融合，获取目标照片。
34.一种球形灯光矩阵光照还原方法，操作步骤如下：
35.步骤1，设置光源限定信息，根据光源限定信息拍摄人物光照效果图，并获取对应的光照信息，建立照片数据库，将拍摄的效果图及对应的光照信息按照光源限定信息存储到照片数据库；
36.步骤2，获取灯光待还原照片，提取照片中的光源信息特征点，根据特征点从照片数据库中提取对应的人物光照照片集，从照片集中人工选取效果图及对应的光照信息；
37.步骤3，搭建球形矩阵灯光组，根据获取的效果图对应的光照信息，对球形灯光矩阵上的灯进行对应的光照设定；
38.步骤4，设定完成后，根据拍摄人物的穿着打扮，对灯光进行调整，获取最终的还原灯光，通过架设球形结构，在球形结构内部根据一定规则布置定制灯光，多个灯光构成灯光组，通过设备和软件对灯光组的全光谱进行控制，可在球形结构内呈现出与原始图片或视频载体一致的光照效果，对灯光还原度高，省时省力，成本低。
39.根据权利要求9所述的一种球形灯光矩阵光照还原方法，所述步骤1中设置的光源限定信息有光源来源、光源类型、光源数量、照射方向以及照射角度，从多个方向来设定光源类型，为划分数据库以及全面概括光源类型设立了模板。
40.相比于现有技术，本发明的有益效果为：
41.(1)本发明通过架设球形结构灯光矩阵，在球形结构内部根据一定规则布置定制灯光，多个灯光构成灯光组，通过设备和软件对灯光组的全光谱进行控制，可在球形结构内呈现出与原始图片或视频载体一致的光照效果，对灯光还原度高，省时省力，成本低，可在球形结构内还原任何光照效果；
42.(2)本发明对灯光的光源效果还原度高，省时省力，降低成本的同时，提高摄影棚光源还原的效果，达到身临其境的光照效果，从多个方向来设定光源类型，为划分数据库以及全面概括光源类型设立了模板，更新照片数据库内的实时内容，增添了照片光照信息的多样性，为用户选择照片提供了参考标准和依据，通过提取照片集显示出来进行人工选取，增加了照片光照效果的可调整性，提升了待还原光照人物的满意度。
附图说明
43.为了更清楚地说明本技术实施例或示例性中的技术方案，下面将对实施例或示例
性描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以按照这些附图示出的获得其他的附图。
44.图1为本发明的系统结构示意图；
45.图2为本发明的全光谱还原球形结构灯光矩阵主视图；
46.图3为本发明的效果图的拍摄流程示意图；
47.图4为本发明的方法流程示意图；
48.图中：1、球形框架；2、光照还原灯。
具体实施方式
49.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
50.因此，以下对在附图中提供的本技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围，而是仅仅表示本技术的选定实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围，下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述。
51.实施例1
52.如图1所示，一种球形灯光矩阵光照还原系统，包括：
53.存储模块、限定模块、筛选模块以及灯光设定模块；
54.其中所述存储模块存储有照片数据库，照片数据库中储存有还原光场的效果图以及对应的光照信息；
55.所述限定模块根据客户提供的待还原照片进行分析，对照片的光照信息进行限定划分，获取限定条件，将获取的限定数据发送给筛选模块；
56.所述筛选模块接收限定模块发送的限定数据，根据限定条件从存储模块的数据库中获取待还原照片的对比效果图及对应的光照信息，并将效果图和对应的光照信息数据发送灯光设定模块；
57.所述灯光设定模块接收筛选模块获取的效果图和对应的光照信息，根据获取的对应光照信息对球形灯光矩阵上的灯设置对应的光照数据，设置完成后，将成功设置的触发信号发送给系统；
58.下面结合具体的实施情况，对该系统进行解读:
59.首先设置照片的光照信息条件，根据光照条件拍摄在不同光照信息状态下的效果图和对应的光照信息图，并在存储模块中建立照片数据库，将拍摄的照片按照设置的光照信息条件储存到照片数据库里面；
60.首先对光源来源进行划分，光源来源分为室内、室外，确立光源来源后，划分光源类型，类型分为自然光、人造光，划分为自然光，确立有无太阳光，划分为人造光，设立主光源数量，确立主光源数量后，以待还原照片中物体作为参考，判定光源的照射方向，接着从光源照射时形成的表面阴影以及阴影长度，获取光源的照射角度，根据这些划分的光照条
件进行对应的照片拍摄，获取效果图，拍摄流程如图2所示，然后在拍摄时人物站立的位置放置支架，将支架高度调节到和拍摄人物高度一致的位置，调整完成后，在支架上放置一个表面光滑的镜面银球，设置拍摄照片的组数以及拍摄形式，拍摄形式包括高曝光、正常曝光以及低曝光三种，按照设置的组数平均分配照片拍摄形式的数量，设置完成后，通过调节相机的快门速度，拍摄不同曝光形式的照片，将拍摄的多组镜面银球照片进行融合，获取一张含有光照信息特征点的照片，然后将按照光照条件拍摄的照片及对应的光照信息特征点照片保存到对应的光照条件照片数据库中；
61.当客户提供一张待还原光照信息的照片时，由限定模块对待还原照片进行分析，对照片的光照信息进行限定划分，获取限定条件，发送给筛选模块，筛选模块包括提取模块和显示模块，提取模块获取读取限定条件，根据限定条件从存储模块的数据库中获取和待还原照片的光照信息相同的照片集，并将照片集发送给显示模块，显示模块将提取模块发送的照片集发送到显示屏，利用人工进行选取，获取待还原照片的对比效果图及对应的光照信息；
62.存储模块还包括更新模块和扩充模块，当客户提供的待还原光照信息照片经限定模块判定后，里面的光照信息特征点是照片数据库未储存的，此时更新模块根据限定模块对客户提供还原照片的分析获取照片数据库中缺失的光照信息数据，并将缺的光照信息数据发送给扩充模块，扩充模块接收更新模块发送的光照信息数据，提取光照信息特征点，根据特征点进行照片拍摄，将拍摄的照片及光照信息存储到照片数据库，拍摄过程和上述获取照片效果图的拍摄流程相同；
63.然后组装球形结构灯光矩阵，首先组装球形框架1，架设球形框架1有助于在照射灯光拍摄时，可以全方位的对人物不同位置的亮度进行调节，球形框架1正前方设立开口作为拍摄人物的通道，后方和前方同样开口高度设立纵切面，组装完成后，在球形框架1内壁上使用螺栓连接光照还原灯2，如图2所示，光照还原灯2根据数据库中提取的光照信息进行设置，在球形框架1的开口前方放置摄像机、纵切面后面放置背景屏幕，灯光设定模块接收筛选模块获取的效果图和对应的光照信息，在获取对应光照信息后，在系统的配置文件中找到对应的灯光设置信息，把信息调取出来，设置球形灯光矩阵光照还原灯2的灯光，然后调整拍摄相机的高度，灯光设定模块还包括调节模块，调节模块设置有还原灯光对应服装调查表，根据拍摄人物的穿着打扮对球形灯光矩阵内的相应灯光进行调整，最终在球形灯光矩阵摄影棚内获取待拍摄的还原灯光；
64.架设球形结构灯光矩阵，在球形结构内部根据一定规则布置定制灯光，多个灯光构成灯光组，通过设备和软件对灯光组的全光谱进行控制，可在球形结构内呈现出与原始图片或视频载体一致的光照效果，对灯光还原度高，省时省力，成本低，可在球形结构内还原任何光照效果。
65.实施例2
66.一种球形灯光矩阵光照还原系统，所实施步骤与实施例1基本相同，进一步的是所述球形灯光矩阵还原系统还包括拍摄模块和处理模块：
67.所述拍摄模块接收灯光设定模块发送的触发信号，对球形灯光矩阵内的人物进行拍摄，将照片发送给处理模块；
68.所述处理模块接收拍摄模块发送的照片，对照片进行处理，和待还原照片进行融
合，获取目标照片；
69.在具体的实施过程中，设置好待还原的灯光信息后，引导被拍摄人员进入球形矩阵摄影棚内，然后在软件里面去触发信息，相机、球形矩阵灯光和被拍摄人物身后的背景屏幕三者进行联动，在1/250秒内快速完成三张照片的拍摄，拍摄完成后，拍摄照片的数据通过相机传回电脑里面，然后按合成按钮，此时处理模块对拍摄的照片进行预合成处理；
70.三次拍摄的背景屏幕和全光谱还原球形结构灯光矩阵的光照信息分别是第一张背景屏幕黑、球形灯光组灯亮，第二张背景屏幕亮、球形灯光组灯灭，第三张背景屏幕绿色、球形灯光组灯亮，获取三张待处理图片，分析第二张图片上人物的剪影，根据剪影获取拍摄的人物轮廓，建立alpha通道，结合第一张图片，利用alpha通道提取第一张图片里面的人物，把身临其境的原图中取出人物的图片作为背景，和提取出来的图片相结合，获取目标图片；
71.经过这一系列操作后，使灯光的光源效果还原度高，省时省力，降低成本的同时，提高摄影棚光源还原的效果，达到身临其境的光照效果。
72.实施例3
73.如图4所示，一种球形灯光矩阵光照还原方法，操作步骤如下：
74.步骤1，设置光源限定信息，根据光源限定信息拍摄人物光照效果图，并获取对应的光照信息，建立照片数据库，将拍摄的效果图及对应的光照信息按照光源限定信息存储到照片数据库；
75.步骤2，获取灯光待还原照片，提取照片中的光源信息特征点，根据特征点从照片数据库中提取对应的人物光照照片集，从照片集中人工选取效果图及对应的光照信息；
76.步骤3，搭建球形矩阵灯光组，根据获取的效果图对应的光照信息，对球形灯光矩阵上的灯进行对应的光照设定；
77.步骤4，设定完成后，根据拍摄人物的穿着打扮，对灯光进行调整，获取最终的还原灯光；
78.在具体的实施过程中，首先对光源来源进行划分，光源来源分为室内、室外，确立光源来源后，划分光源类型，类型分为自然光、人造光，划分为自然光，确立有无太阳光，划分为人造光，设立主光源数量，确立主光源数量后，以待还原照片中物体作为参考，判定光源的照射方向，接着从光源照射时形成的表面阴影以及阴影长度，获取光源的照射角度，根据这些划分的光照条件进行对应的照片拍摄，获取效果图，然后在拍摄时人物站立的位置放置支架，将支架高度调节到和拍摄人物高度一致的位置，调整完成后，在支架上放置一个表面光滑的镜面银球，设置拍摄照片的组数以及拍摄形式，拍摄形式包括高曝光、正常曝光以及低曝光三种，按照设置的组数平均分配照片拍摄形式的数量，设置完成后，通过调节相机的快门速度，拍摄不同曝光形式的照片，将拍摄的多组镜面银球照片进行融合，获取一张含有光照信息特征点的照片，然后将按照光照条件拍摄的照片及对应的光照信息特征点照片保存到对应的光照条件照片数据库中；
79.当客户提供一张待还原光照信息的照片时，对待还原照片进行分析，对照片的光照信息进行限定划分，获取限定条件，根据限定条件从数据库中获取和待还原照片的光照信息相同的照片集，并将照片集发送到显示屏，利用人工进行选取，获取待还原照片的对比效果图及对应的光照信息；
80.当客户提供的待还原光照信息照片经限定模块判定后，里面的光照信息特征点是照片数据库未储存的，此时对客户提供还原照片的分析获取照片数据库中缺失的光照信息数据，提取光照信息特征点，根据特征点进行照片拍摄，将拍摄的照片及光照信息存储到照片数据库，拍摄过程和上述获取照片效果图的拍摄流程相同；
81.在获取对应光照信息后，接着架设球形结构灯光矩阵，首先组装球形框架1，架设球形框架1有助于在照射灯光拍摄时，可以全方位的对人物不同位置的亮度进行调节，球形框架1正前方设立开口作为拍摄人物的通道，后方和前方同样开口高度设立纵切面，组装完成后，在球形框架1内壁上使用螺栓连接光照还原灯2，如图2所示，光照还原灯2根据数据库中提取的光照信息进行设置，在球形框架1的开口前方放置摄像机、纵切面后面放置背景屏幕，在系统的配置文件中找到对应的灯光设置信息，把信息调取出来，设置球形灯光矩阵的灯光，然后调整拍摄相机的高度，然后根据拍摄人物的穿着打扮对球形灯光矩阵内的相应灯光进行调整，最终在球形灯光矩阵摄影棚内获取待拍摄的还原灯光；
82.架设球形结构灯光矩阵，在球形结构内部根据一定规则布置定制灯光，多个灯光构成灯光组，通过设备和软件对灯光组的全光谱进行控制，可在球形结构内呈现出与原始图片或视频载体一致的光照效果，对灯光还原度高，省时省力，成本低，可在球形结构内还原任何光照效果。
83.以上所述实施例仅表达了本发明的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形、改进及替代，这些都属于本发明的保护范围。