用于控制与图像捕捉有关的设备的系统和方法_2

文档序号:9510076阅读:来源:国知局
号;以及
[0061] c)控制器,适应于与处理器通信,以便于响应于所述控制信号控制所述设备的设 置。
[0062] 在特定实施例中,所述设置可以包括:焦距设置、变焦设置、光圈设置、两眼间镜头 角设置、和/或控制摇摄设置、俯仰设置、摄像机的转动设置、摄像机的位置设置、照明设备 设置、声音设备设置和/或其任何组合。
[0063] 在特定实施例中,由传感器装置以全部三个自由度、例如以方位、高度和转动(A、 E、R)的欧拉(Eular)角捕捉朝向数据。在这样的实施例中,处理器适应于关于表示传感器 装置的地点的位置和朝向数据来计算焦点或"节点"的位置。处理器从而适应于基于节点 的位置产生控制信号。
[0064] "焦点"或"节点"的意思是在对象上的特定的点或感兴趣的区域,而基于此来控 制设备的设置(例如,对焦、变焦、光圈、照明、声音等)。该"节点"在运动跟踪系统中有时 被称为"尖端偏移",所述运动跟踪系统例如在节点与传感器不具有相同的坐标而是处于离 开传感器的固定距离处的一些情况下提供位置和朝向两者。例如,节点可以对应于人的一 个眼睛,而位置和朝向数据对应于传感器所处于的人头的后部。因此,可以通过从传感器的 位置和朝向来计算取决于特定的人的眼睛的定位而设置摄像机的对焦、变焦、光圈、两眼间 角、控制摇摄、俯仰、转动、摄像机的位置、照明设备和/或声音设备。
[0065] 在特定实施例中,所述系统还包括安装在摄像机上的传感器,即在摄像机关于要 捕捉的对象而移动的情况下。
[0066] 根据本申请的又一方面,提供一种用于控制与图像捕捉有关的设备的设置的方 法,包括:
[0067] -捕捉与将由摄像机捕捉的对象有关的三维位置数据;
[0068] -基于位置数据产生控制信号;以及
[0069] -响应于控制信号来控制设备的设置。
[0070] 根据本申请的又一方面,提供一种用于控制与图像捕捉有关的设备的设置的非瞬 时性处理器-可读贮存介质,所述贮存介质包含由处理器执行以进行如下的数据和指令: [0071 ]-接收与将由摄像机捕捉的对象有关的三维位置数据;
[0072]-基于位置数据产生控制信号;以及
[0073] -发送控制信号到控制器以用于控制设备的设置。
[0074] 根据本申请的又一方面,提供一种用于控制与图像捕捉有关的设备的设置的系 统,包括:
[0075] -要安装在要由摄像机捕捉的对象上的传感器和发送器,适应于捕捉位置和/或 朝向数据;
[0076] -处理器适应于与传感器的发送器通信以用于接收位置数据以及基于所述位置和 /或朝向数据发送控制信号;以及
[0077] -控制器,适应于与处理器通信,以便于接收控制信号并且响应于控制信号来控制 设备的设置。
[0078] 根据另外的方面,提供一种与上述系统相关联的方法。
[0079] 根据另外的方面,提供一种包含执行与上述系统相关联的方法的数据和指令的非 瞬时性处理器-可读贮存介质。
[0080] 本发明的实施例的优点在于,使用具有非常具体的性质以在三维空间中创建多个 预定的位置性和方向性'节点'的运动跟踪数据,可以在多种移动和静止的摄影环境中实现 改善水平的设备控制和自动化。
[0081] 本发明的实施例的优点在于,通过或者不通过用户交互,其允许实时地跟踪和/ 或从在三维空间中的多个预定的静止的或移动的点(节点)选择,并且不需要任何额外的 手动干预;使用软件界面或机械表盘或其它机械的输入装置在任何时间时选择这些节点中 的任何一个。在焦距控制的示例中,一旦用户选择期望的节点时,系统自动地将焦距调节到 该节点,并且即使节点和摄像机在移动时保持在该节点上的焦距。它还将使能对焦于在不 是当前的视场中的节点上,允许物体一旦进入构图或者从其它物体(门廊、墙壁、车辆等) 后面出现就被焦点对准。
[0082] 当参照附图阅读下面的优选实施例的非限制性说明之后,本发明的目标、优点和 特点将会变得更加明晰,所述说明仅为了示例的目的被给出。
【附图说明】
[0083] 图IA是根据本申请的实施例的用于控制摄像机设置的系统的框图。
[0084] 图IB是表示根据实施例的通过图IA中所示的系统执行的方法的步骤的流程图。
[0085] 图IC是表示根据实施例的通过图IA中所示的系统执行的方法的序列图。
[0086] 图2A和2B示出了根据本发明的另一个实施例的用于同时控制多个摄像机设置和 摄像机控制的系统的框图。
[0087] 图3是示出根据实施例的将与图IA示出的系统一起使用的单或双挑杆源基座 (boom pole source mount)的不意图。
[0088] 图4是示出根据实施例的将与图IA示出的系统一起使用的摄像机臂源基座 (camera arm source mount)的不意图。
[0089] 图5是示出根据实施例的将与图IA示出的系统一起使用的摄像机传感器基座的 示意图,摄像机传感器基座包含棒和安装在棒的每个端部处的源外壳。
[0090] 图5A是图5中示出的摄像机传感器基座的源外壳的透视图。
[0091] 图5B是图5中示出的棒的一部分的侧平面图,示出了棒的一个端部具有从其延伸 的安装轴(shaft)。
[0092] 图5C是在图5A中示出的源外壳的安装孔的轮廓图,该安装孔被配置为容纳图5B 中示出的棒的端部。
[0093] 图6是示出根据实施例的将与图IA的系统一起使用的模块化源安装系统的示意 图。
[0094] 图7示出了在图IA示出的系统中的用户装置的图形用户界面(GUI)上显示的主 页屏幕。
[0095] 图8示出了图7中示出的⑶I的节点创建/修改窗口。
[0096] 图9示出了在图7中示出的主页屏幕的一部分,即定义各种节点的节点阵列。
[0097] 图10示出了图9中示出的节点阵列的特定的节点按钮。
[0098] 图11示出了图9中示出的节点阵列的被选择的节点按钮。
[0099] 图12示出了在图7中示出的主页屏幕的一部分,即示出了定序器(sequencer)组 件。
[0100] 图13示出了在图7中示出的主页屏幕的另一部分,即示出了边角表盘控制界面。
[0101] 图14示出了在图7中示出的主页屏幕的又一部分,即示出了另一个边角表盘控制 界面。
[0102] 图15示出了根据实施例的显示屏幕,其将被显示在图IA示出的系统的用户装置 上,用于定义将被控制的摄像机。
[0103] 图16示出了根据实施例的另一显示屏幕,其将被显示在图IA示出的系统的用户 装置上,用于校准将被控制的摄像机的镜头。
[0104] 图17示出了根据实施例的另一显示屏幕,其将被显示在图IA示出的系统的用户 装置上,用于选择传感器装置的配置。
[0105] 图18示出了根据实施例的另一显示屏幕,其将被显示在图IA示出的系统的用户 装置上,用于在存储器中记录节点阵列的配置以及定序器的配置。
[0106] 图19示出了根据实施例的显示屏幕的一部分,其将被显示在图IA示出的系统的 用户装置上,包含用于调节将施加到节点数据的延迟/滞后补偿的量的边角控制器。
[0107] 图20示出了根据实施例的替换的控制显示屏幕,其将被显示在图IA示出的系统 的用户装置上,包含与线性定序器功能有关的交互图形表示。
[0108] 图21示出了根据实施例的替换的控制显示屏幕,其将被显示在图IA示出的系统 的用户装置上,包含与定制的定序器功能有关的交互图形表示。
[0109] 图22示出了根据实施例的替换的控制显示屏幕,其将被显示在图IA示出的系统 的用户装置上,包含与自由定序功能有关的交互图形表示。
[0110] 图23示出了根据实施例的另外的控制显示屏幕,其将被显示在图IA示出的系统 的用户装置上,包含与自由定序功能有关的交互图形表示。
[0111] 图24示出了根据实施例的主页屏幕的一部分,其将被显示在图IA示出的系统中 的用户装置的图形用户界面(GUI)上,即4-节点几何控制器特征。
[0112] 图25示出了根据实施例的主页屏幕的一部分,其将被显示在图IA示出的系统中 的用户装置的图形用户界面(GUI)上,即3-节点几何控制器特征。
【具体实施方式】
[0113] 在下面的描述中,相同的参考标号指代类似的元素。在附图中示出的或者在本说 明中描述的所述实施例和/或几何的配置和尺寸仅是为了示例的目的给出的本发明的实 施例。
[0114] 广泛地描述,用于控制摄像机的设置的系统和方法,根据特定的实施例,使用运动 捕捉或全局的(或局部的)定位系统以产生三维位置和朝向数据。该数据通过实时计算在 三维空间中的位置和朝向以及包括期望的对象和所述摄像机之间的相对距离数据的其它 尺度计算的软件处理。该数据然后被用于全部实时控制诸如用于操纵与摄像机有关的设备 的伺服电动机的控制设备,其中所述与摄像机有关的设备诸如镜头焦距、镜头光圈、和摄像 机远程头。
[0115] 更具体地,根据特定的实施例,本公开涉及控制焦距和构图,并且包括在三维空间 中产生预定的点,所述预定的点在下文中被称为"节点"。节点可以是在空间中固定的节点, 即一个花瓶的花。或者它可以是移动的节点,即人或动物。如果摄像机不移动或者如果摄 像机有传感器,则固定的节点不需要传感器。移动的节点如移动的摄像机需要传感器。由 于运动跟踪系统本质上创建了在给定的三维空间中画出无数个限定的点的可能性,因此用 该数据的界面允许大得多的复杂性并且解放有创造力的和实用性的可能性。如所定义的以 及在该系统中使用的"节点"的一个重要的特征是其具有位置和朝向数据两者:这允许进 行智能的操作,诸如在左和右眼之间自动地对焦一一见在该文献后面的〃自动分析(Auto Profiling)
[0116] 因此当参考图1时,提供一种用于控制诸如摄像机12的与图像捕捉有关的设备 112的设置的系统10。系统10包括一个或多个感测装置114,诸如传感器14,其被配置为 在感测装置处捕捉位置数据和朝向数据。系统10还包括嵌入在数据处理装置28 (在这里 还被称为〃数据处理单元〃)中的处理器16。处理器16与感测装置114通信,并且被配置 为基于所述位置和朝向数据确定将被所述设备112处理的感兴趣的区域的位置信息X。处 理器16还包括被配置为输出指向所述设备112的控制信号输出端口 43,以便于基于所述感 兴趣的区域的位置信息来实时控制所述设备112的设置。
[0117] 系统10还包括与输出端口 43通信的控制器118并且被配置为用控制信号控制 设备112的设置。系统10还包括存储器132,诸如RAM32,以用于贮存位置数据和朝向数 据。系统10还包括设备112。根据该实施例,感测装置114是可见性独立的(visibility incbpendent)(即非视线传感器),并且包括发送器22。系统10还包括在发送器22和处理 器16之间通信的接收器26。系统10还包括用户装置40,所述用户装置40包含用户界面 42,并且所述用户界面42通过无线通信网络39与数据处理装置28通信。
[0118] 更具体地,图1示出了用于控制摄像机12的设置的系统10。系统10包括传感器 14,每个传感器被安装在要由摄像机12捕捉的物体上,并且每个传感器适应于基于每个传 感器14的地点捕捉三维位置数据。系统10还包括适应于与传感器14通信以用于基于位 置数据接收位置数据和发送控制信号的处理器16。系统10还包括适应于与处理器16通信 的以便于响应于控制信号控制摄像机12的设置的控制器18。
[0119] 还如图1中所示,传感器14每一个被硬连线20到集线器(hub)/发送器22。集 线器/发送器22经由无线射频(RF链接)通信方式24通信到通用串行总线(USB)接收器 26,其又经由USB连接27连接到具有处理器16嵌入在其中的数据处理装置28。
[0120] 数据处理装置28还包括电源30和DDR3随机存取存储器(RAM) 32,并且嵌入闪速 非易失性计算机贮存器34。数据处理装置28还包括WiFi通信模块36和Zigbee?无线通 信模块38以用于通过无线数据网络39与用户装置40通信,其中所述用户装置40在该示 例中是iPad?,并且所述数据处理装置28包括用户界面42。应理解的是,iPad?可以用任 何其它合适的计算机装置(诸如例如Android?平板计算机)替代或者组合。
[0121] 控制器18通过硬线(hardwire) 44连接到数据处理装置28。控制器18附接到摄 像机12中的区域中,并且包括Cypress PS0C?5LP微控制器单元(MCU)46、以及电源48。H 桥50、52、54将控制器18连接到分别自动地操作摄像机12的特定的设置、即焦距、光圈和 变焦的各个伺服电动机56、58、60。
[0122] 应理解,根据替换实施例,上述组件可以以任何合适的方式通过任何合适的通信 方式互连。
[0123] 实际上并且例如,在图2A和2B中所示的实施例中,多个摄像机12被系统10'控 制。每个摄像机12连接到"从属"数据处理装置28b,所述"从属"数据处理装置28b可经 由用户装置40的相应的用户界面而操作。"从属"数据处理装置28b与"主"数据处理装置 28a通信。
[0124] 图2A和2B的剩余组件指的是图1中所示的相似组件。
[0125] 在图1和2中所示的实施例中,传感器系统由磁性运动跟踪系统来提供。更具体 地,传感器14由感应线圈和系统10、10'提供,还包括交流电(AC)磁源产生器(见图3)。 集线器22供电传感器14,翻译数据并且
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