专利名称：记录和重放图像的系统和方法
技术领域：
本发明通常涉及记录和重放特别是要在影片制作中使用的图像的系统和方法。更具体地并且换句话说，本发明涉及根据所谓的时间片技术来记录和重放图像的系统和方法，其中记录和重放属于至少两个不同图像数据流的图像。
背景技术：
例如在文献WO 96/019892中公开了这样的系统和方法，其中描述了一种设备，该设备使用一组能够从多个不同位置快速连续地、同时并且同步地记录场景的多个摄影图像的视频照相机。对于重放来说，操作者然后能够从大量所记录的图像中选择任意的图像序列，其结果是，如果这些图像被适当地安排在影片序列中重放，那么能够实现特殊的效果。
在文献WO 02/096096和WO 03/041411中公开了另外的这样的系统。文献WO 02/096096公开了一种具有多个单独的普通照相机或视频照相机的系统，由此记录由这些照相机所拍摄的图像，以便以实现某些实时效果的方式来处理这些图像。文献WO 03/041411公开了一种视频系统，该视频系统包括多个遥控的视频照相机，由此记录利用这些照相机所捕捉的图像，以便使图像能够从不同的角度来观看。
通过借助被布置在不同位置处并且分别每秒捕捉大量图像的多个照相机同时捕捉和记录场景或运动对象，以及通过随后选择所记录的图像以便将它们组合，不再需要为了实现显示运动的图像而移动照相机。此外，通过专门选择和组合所记录的图像，能够容易地实现像慢动作序列、时间推移序列这样的特效。
即使考虑到上述现有技术的所有优点，也难以操作用于通过使用上述时间片技术来记录和重放图像的系统。此外，希望改进和改善利用如现有技术中已知的系统和方法实现的效果。
发明内容
因此，本发明的目的是简化如例如在文献WO 96/09892中所公开的、记录和重放尤其是要在影片制作中使用的图像的系统的操作。此外，本发明的一个目的是改进相应的方法。
为了满足这些和其它目的，根据第一方面，本发明提供一种用于根据时间片技术来记录和重放图像的系统。该系统包括照相设备，该照相设备包含多个同时捕捉至少一个对象的图像的照相机；存储设备，用于存储所有所捕捉的图像；显示设备，用于显示所捕捉的图像；以及控制单元，用于控制照相设备、存储设备和显示设备。所述照相机分别是具有高分辨率的适合于每秒捕捉大量图像的高速视频照相机，所述大量图像都被存储在存储设备中并且然后能够从存储设备中以任意顺序重新得到以用于创建影片序列。
根据第二方面，该发明还提供一种用于根据时间片技术来记录和重放图像的方法。该方法包括以下步骤借助于照相设备的多个照相机来同时捕捉对象的图像，其中所述多个照相机分别是适合于每秒捕捉大量图像的高速高分辨率视频照相机；在一个存储装置或多个存储装置中存储所有所捕捉的图像；在显示设备上显示所捕捉的图像；以及从所存储的图像和/或所显示的图像中选择所期望的图像，并将所述所选择的图像组合为影片序列。
借助于控制单元，例如在该系统被操作之前，执行该系统的校准和/或同步。此外，所述照相机在它们在所述支持结构上的捕捉位置方面、在考虑它们的捕捉位置的相互同步方面以及在它们的捕捉操作和显示操作方面被控制。显示单元在它们的显示操作方面被控制。在存储设备的情况下，控制关于由照相设备所捕捉的图像和关于由显示设备所显示的图像的存储操作。为了存储每秒所捕捉的大量图像，可以附加地或替代性地设置多个存储装置，其数量对应于照相机的数量。在为了创建影片序列而选择图像的情况下，控制单元能够被用于自动执行粗略的预选。
因此，借助于控制单元，能够实现照相设备、显示设备和存储设备和/或多个存储装置的特定操作的同步。因此即使在记录期间也可以进行对所捕捉的图像的监视。借助于由本发明系统所提供的控制单元，整个系统的操作被简化。
在根据本发明的方法中，可以从所显示的和/或所存储的图像中选择图像，其结果是，可以直接在记录时间期间或在更晚的时间执行图像的选择。因此，增大了操作者的灵活性。
本发明尤其提高了系统的可操作性。通过分别提供多个高质量的记录装置和照相机、多个具有非常大的存储容量的存储装置、多个显示单元和能够控制系统的所有组成部分的控制单元，能够在不存在操作者由于操作该系统而可能过度紧张的危险的情况下实现影片中的最佳特效。
从下面详细的说明和附图中，本发明的上面提到的以及另外的特征和详情对于本领域技术人员来说将变得更加显而易见。
在下面将参考附图来对本发明的系统和方法的实施例进一步进行描述，其中图1示出根据优选实施例的系统的一般示意图；图2a示出图1的系统的、具有所分配的存储装置的照相设备的多个示意性示出的照相机；图2b示出图1的系统的显示设备的显示单元；以及图3示出在实际应用中的根据优选实施例的系统。
具体实施例方式
在下面，将考虑作为例子的优选实施例并参考附图来详细解释本发明。
图1示出本发明系统的优选实施例的框图，包括照相设备K、显示设备A、存储设备S以及控制单元C。控制单元被连接到照相设备K上，并与显示设备A和存储设备S相连接，以便控制这些设备。这通过从控制单元C输出控制信号给照相设备K、显示设备A和/或存储设备来实现的，并且，为了监视所控制的组件的实际状态，还通过将信号从照相设备K、显示设备A和/或存储设备S输入到控制单元C中来实现。
此外，控制单元可以包括输入装置，通过该输入装置，操作者可以调整和操作控制单元C，从而操作照相设备K、显示设备A和/或存储设备S。优选地，存储设备是具有大存储容量的硬盘。此外，如图2a中更详细地示出的，可以设置多个被设计为RAM的、能够临时存储所捕捉的图像的存储单元S1、S2……Sn。这些多个存储单元S1、S2……Sn的数量优选地对应于照相机的数量，并且存储单元S1、S2……Sn能够直接位于对应的照相机处。尤其是在所捕捉的图像数据从照相机到存储设备的的传输率非常高或太高以致于不能确保从照相机通过延伸长度的电缆到相关存储设备的满意传输的这种情况下就需要临时存储的这种可能性，如果照相机和相关存储设备之间的距离大，通常就是这样。控制单元C能够例如被设计为大量群集计算机。
图2a示出包括多个照相机K1、K2……Kn的照相设备K。在图2a中还示出了分配给照相机K1、K2……Kn的存储单元S1、S2……Sn。照相机K1、K2……Kn被示出为被灵活地布置。然而，像K1这样的照相机应当参照像K2这样的另一相邻照相机来布置，以便特定照相机的视角不显示照相设备内的任何间隙。根据优选实施例，设置有至少十个照相机。优选地，设置有一百个照相机。所有的照相机优选地是以高速运行并具有高分辨率的专业视频照相机，这样能够每秒捕捉大量的图像，所有这些图像被存储在存储设备S中，并且，如果需要，则被临时存储在存储单元S1、S2……Sn中，以便选择性地从存储设备S中以任意顺序重新得到，从而创建所期望的影片序列。
图2b示出包括多个显示单元A1、A2……An的显示设备A，这些显示单元优选地以矩阵阵列的形式来布置，并且它们的数量优选地对应于照相机K1、K2……Kn的数量，以便确保在记录时间(session)期间由照相机K1、K2……Kn所捕捉的每个图像都可以在对应的显示单元A1、A2……An上被直接观看。此外，在图2b中，示出了附加的显示单元Ag，首先和最主要地用于显示从所存储的和/或所显示的图像中所选择的图像和影片序列。
在控制单元C的作用下，在记录期间，在图2b的显示单元A1、A2……An上显示由图2a的照相机K1、K2……Kn所捕捉的图像。从而，如图1中所示，可以通过控制单元C把图像数据从照相机K1、K2……Kn引导到显示单元A1、A2……An。另一种可能性是在控制单元C的作用下将图像数据从照相机K1、K2……Kn直接引导到显示单元A1、A2……An；然而，这样的实施例没有在附图中示出。
在下面，参考图3来详细解释本发明的整个系统的实施例。此外，在图3的帮助下，也将解释本发明的方法。
图3示出具有多个照相机的照相设备K、具有多个显示单元的显示设备A、存储设备S和控制单元C，正如在图1中已经示意性地示出的那样。此外，建议存在对应于多个照相机的多个存储单元Sp。
附加地，图3还示出支持结构T和要捕捉的对象O。
照相设备优选地分别可自由移动地连接并悬挂到支持结构T上，该支持结构优选地是能够容易地拆卸、移动到另一位置并容易地再次重新装配的可简单装配的结构。特别优选的是包括可简单安装的模块化横梁的支持结构。优选地通过万向接头将照相机可移动地连接到其上，以便可绕三个轴调整。可以由控制单元C来控制照相机的移动。
因此，控制单元C在照相设备的照相机K在支持结构上的捕捉位置方面控制照相设备的照相机K。此外，控制单元C控制照相机相对于彼此就其捕捉位置、其捕捉操作以及其图像输出操作而言的同步，其中该图像输出操作用于输出图像以便在显示设备A上显示。在这一点上，就显示操作而言，控制单元C还控制显示设备A的显示单元。
另外，控制单元C在关于由照相设备K所捕捉的图像和由显示设备A的显示单元所显示的图像的存储操作方面控制存储设备S。因此，存储器操作是写和/或读操作以及存储管理操作。所有这些控制操作都能够自动地、特别是在操作者已经进行了预先调整之后被执行。然而，这些控制操作可以通过操作者选择性地输入来手动执行。
在已经借助控制单元C执行了整个系统的校准和/或同步、特别是图2a中的照相机K1、K2……Kn和图2b中的显示单元A1、A2……An的校准和同步之后，能够通过借助照相设备K的多个照相机同时捕捉对象O的图像来操作系统，其中图3清楚地示出照相机在朝向对象O的方向上的调整。明显的是，可以通过不参与图像的上述同时捕捉的控制单元C来选择特定照相机。在捕捉期间，在显示设备的显示单元上能够显示同时捕捉的图像。此外，在存储设备S中执行所捕捉的图像的存储。然后，可以从所存储的和/或所显示的图像中选出图像，其中所选择的图像优选地由图2b中所示的特定显示单元Ag来显示，以便即时与其它所显示的图像区别开。
因为大量的所捕捉的图像被存储在存储设备S中并可用于进一步的处理，首先并且最主要地由于具有高分辨率的高速视频照相机的使用，所以例如影片序列能够通过控制单元C来创建，这些影片序列给观察者留下好像照相机的运动速度完全独立于对象O的运动速度的印象，因为观察者这样观看影片序列，就好像这些影片序列是由单个照相机所捕捉的一样。
此外，如果希望或需要，所选择的图像能够在它们被组合为影片序列之前被进一步处理。所选择的图像、处理过的图像和/或被组合为影片序列的图像能够被存储在存储单元S中。
使用根据本发明的用于记录和重放图像的系统，能够实现下面的优点通过提供限据本发明的控制单元，简化了系统的操作。
通过在系统中使用高质量组件，改进了系统的功能。特别地，应增加每秒所捕捉的图像的数量，以便对影片的观察者来说提高照相机的运动速度和对象的运动速度的退耦效应。优选的目标是实现每秒10000个图像的捕捉。
通过使用非常大数量的照相机、例如100个照相机，能够达到更好的效果。
通过存储大量的所捕捉的图像，能够执行在至今未知范围内的图像处理。
通过显示记录时间的所有所捕捉的图像，能够直接控制记录。
通过借助万向接头将照相机连接到支持结构上，能够灵活地移动照相机；这也能够借助控制单元在记录期间进行。由于支持结构的模块化横向结构，该支持结构可容易地装配。
总之，通过本发明，使用于记录和重放图像的系统和方法可用，由于该系统和方法与现有技术相比的许多最佳特性和改进，该系统和方法有助于简化影片的制作以及在影片中创建感兴趣的效果。
权利要求
1.一种用于根据时间片技术来记录和重放对象的图像的系统，其特征在于，所述系统包括包含多个同时捕捉至少一个对象的图像的照相机的照相设备、用于存储所有所捕捉的图像的存储设备、用于显示所捕捉的图像的显示设备、以及用于控制照相设备、存储设备和显示设备的控制单元，其中所述多个照相机分别是具有高分辨率的适合于每秒捕捉大量图像的高速视频照相机，所述大量图像都被存储在存储设备中，并且然后能够从存储设备中以任意顺序重新得到以用于创建影片序列。
2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述存储设备包括多个存储装置(RAM等等)，存储装置的数量对应于照相机的数量。
3.如权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述显示设备包括多个显示装置。
4.如权利要求3所述的系统，其特征在于，所述多个显示装置的数量对应于所述多个照相机的数量，以致由特定照相机所捕捉的图像能够在特定显示装置上被显示。
5.如权利要求4所述的系统，其特征在于，设置有另外的显示装置，用于显示从所捕捉的图像或所创建的影片序列中所选择的图像，其中就图像的选择而言，控制单元适合于自动执行图像的粗略预选。
6.如权利要求2到5所述的系统，其特征在于，由于大量的所捕捉的图像被存储在所述存储设备和/或所述多个存储装置中并且可用于进一步的处理，所以所述控制单元适合于创建影片序列，该影片序列给观察者留下好像照相机的运动速度完全独立于对象的运动速度的印象，因为观察者这样观看影片序列，就好像这些影片序列是由单个照相机所捕捉的。
7.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述存储设备包括大容量硬盘、或固态存储装置、或直到量子存储装置的未来的磁/光存储装置。
8.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述照相设备的所述多个照相机可自由移动地连接到支持结构上。
9.如权利要求8所述的系统，其特征在于，所述支持结构是能够被拆卸和装配的支持模板。
10.如权利要求1和8所述的系统，其特征在于，所述控制单元适合于在所述照相机在所述支持结构上的捕捉位置方面、在考虑它们的捕捉位置的它们的相互同步方面以及在它们的捕捉操作和显示操作方面控制所述照相机。
11.如权利要求1和3所述的系统，其特征在于，所述控制单元适合于在所述显示装置的显示操作方面控制所述显示装置。
12.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述控制单元适合于在所述存储设备考虑由照相设备所捕捉的图像和考虑由所述显示设备所显示的图像的存储操作方面控制所述存储设备。
13.如权利要求12所述的系统，其特征在于，所述存储操作是写和/或读操作以及存储管理操作。
14.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述控制单元包括输入装置，借助该输入装置，操作者能够调整控制操作。
15.一种根据时间片技术来记录和重放对象的图像的方法，其特征在于，所述方法包括下面的步骤a)借助于照相设备的多个照相机来同时捕捉对象的图像，其中所述多个照相机分别是适合于每秒捕捉大量图像的高速高分辨率视频照相机；b)在一个存储装置中或在多个存储装置中存储所有的所述所捕捉的图像；c)在显示设备上显示所述所捕捉的图像；以及d)从所述所存储的图像和/或所显示的图像中选择所期望的图像，并将所述所选择的图像组合为影片序列。
16.如权利要求15所述的方法，其特征在于，直接在捕捉的时刻，在所述显示设备的特定显示单元上显示所有的所述同时捕捉的图像。
17.如权利要求15或16所述的方法，其特征在于，在显示设备的特定显示装置上显示所选择的图像或影片序列。
18.如权利要求15所述的方法，其特征在于，步骤a)到d)由控制单元自动控制和/或由操作者手动控制。
19.如权利要求15所述的方法，其特征在于，在捕捉图像之前，执行照相机和/或显示单元的校准和/或同步。
20.如权利要求15所述的方法，其特征在于，所述所选择的图像在它们被组合为影片序列之前被进一步处理。
21.如权利要求15和20所述的方法，其特征在于，存储所述所选择的图像、所述所处理的图像和/或所述被组合为影片序列的图像。
22.如权利要求15和20所述的方法，其特征在于，在选择图像并且随后将图像组合为影片序列时，创建这样的影片序列，这些影片序列给观察者留下好像照相机的运动速度完全独立于对象的运动速度的印象，因为观察者这样观看影片序列，就好像这些影片序列是由单个照相机所捕捉的。
全文摘要
本发明公开了一种用于根据时间片技术记录和重放对象图像的系统，包括包含多个同时捕捉至少一个对象的图像的照相机的照相设备、用于存储所有所捕捉的图像的存储设备、用于显示所捕捉的图像的显示设备以及用于控制照相设备、存储设备和显示设备的控制单元。所述照相机分别是具有高分辨率的适合于每秒捕捉大量图像的高速视频照相机，所述大量图像都被存储在存储设备中并且然后能够从存储设备中以任意顺序重新得到以用于创建影片序列。此外，本发明还公开了一种用于根据时间片技术记录和重放对象图像的相关方法。
文档编号H04N5/232GK1893646SQ200610107680
公开日2007年1月10日 申请日期2006年6月28日 优先权日2005年6月28日
发明者R·施泰纳 申请人:戴纳斯利斯股份公司