一种多屏帧同步方法、系统及设备与流程

本发明属于图像处理，具体涉及一种多屏帧同步方法、系统及设备。

背景技术：

1、目前在unity3d等渲染引擎中，fov通常指垂直方向的相机角度，根据这个角度去拼合多个屏幕存在很多困难，通常解决方式是手动微调，手动调整相机拍摄角度，根据角度拼合多个画面；这样既不精确，也不方便。

2、此外，需要对输入内容源进行画面缩放，按照已拼接显示设备所在坐标，进行内容投放。而使用多个内容源，无法复用单一内容源，增加了存储成本。

3、最后在图像的处理上，需要播放多路内容，增加了设备解码压力。

技术实现思路

1、为了克服上述技术的不足，本发明提供了一种多屏帧同步方法、系统及设备，能够让画面拼接一直保持完整连贯，弥补了手动调整相机拍摄角度存在的误差；并且根据赋值的相机夹角动态拼接摄像机输出画面，将画面显示在一个及以上的画面输出设备中，有效解决复数的画面拼接问题。

2、本发明的目的是采用下述技术方案实现的：

3、一种多屏帧同步方法，所述方法包括：

4、基于预先获得的摄像机的fov垂直视口角度和显示屏宽高比例，计算摄像机的fov水平视口角度，为相机夹角赋值；

5、根据赋值的相机夹角动态拼接摄像机输出画面。

6、优选的，所述计算摄像机的fov水平视口角度包括：

7、识别所述监控区域内的一个或多个对象，所述一个或多个对象在所述多个摄像机中的至少两个摄像机的相机fov内；其中，所述两个摄像机分别为第一摄像机和第二摄像机；

8、获取相机的配置信息和各顶点的位置坐标，定位渲染相机的原点，将渲染相机在渲染空间的投影截面作为所述第一摄像机平面和第二摄像机平面；

9、选取所述第一摄像机平面和第二摄像机平面的中心点s点和s'点作为相机的方向，计算第一摄像机平面和第二摄像机之间的夹角，并将所述夹角作为摄像机的fov水平视口角度。

10、进一步地，所述获取渲染相机的配置信息和各顶点的位置坐标，定位渲染相机的原点之前还包括：

11、向云渲染服务器发送渲染请求；所述渲染请求包括渲染相机的配置信息；

12、云渲染服务器根据请求，创建渲染相机对象，与显示终端绑定连接，进行三维渲染。

13、优选的，所述计算第一摄像机平面和第二摄像机之间的夹角包括：设摄像机沿垂直方向的视场角∠aob，∠cod为摄像机沿水平方向的视场角，通过下式确定∠sos'的数值：

14、as＝2xosxtan(∠aob/2xπ/180)；

15、cd＝asx(宽l/高h)；

16、∠cod＝2xarctan(cd/2/os)x180/π；

17、∠sos’＝∠cod；

18、其中，l和h分别表示显示屏的宽度和高度，o点是渲染相机的原点，os为在渲染空间内的选取的任意投影截面到渲染相机原点的距离，s为os所在投影截面上的中心点，as为os所在投影截面高度的一半，cd为os所在投影截面的宽度；∠sos'为第一摄像机平面和第二摄像机之间的夹角。

19、进一步地，所述相机夹角赋值具体为基于∠sos'的数值实时赋予第二摄像机的y轴旋转值。

20、进一步地，所述动态拼接画面包括：

21、基于第二摄像机的y轴旋转值转动第二摄像机，使得第二摄像机的相机fov内识别的对象与第一摄像机对应于同一对象；

22、采集所述第一摄像机的相机fov与所述第二摄像机的所述相机fov对应帧图像；

23、将计算设备在逻辑上与相机耦合，以从第一摄像机接收第一图像并且从第二摄像机接收第二图像；动态拼接第一图像和第二图像以形成拼接图像，并通过画面输出设备进行显示。

24、一种多屏帧同步系统，，包括：

25、计算模块，用于基于预先获得的摄像机的fov垂直视口角度和显示屏宽高比例，计算摄像机的fov水平视口角度，为相机夹角赋值；

26、动态拼接模块，用于根据赋值的相机夹角动态拼接摄像机输出画面。

27、优选的，所述计算模块包括：

28、识别单元，用于识别所述监控区域内的一个或多个对象，所述一个或多个对象在所述多个摄像机中的至少两个摄像机的相机fov内；其中，所述两个摄像机分别为第一摄像机和第二摄像机；

29、请求单元，用于向云渲染服务器发送渲染请求；所述渲染请求包括渲染相机的配置信息；

30、渲染单元，用于云渲染服务器根据请求，创建渲染相机对象，与显示终端绑定连接，进行三维渲染；

31、定位单元，用于获取相机的配置信息和各顶点的位置坐标，定位渲染相机的原点，将渲染相机在渲染空间的投影截面作为所述第一摄像机平面和第二摄像机平面；

32、确定单元，用于选取所述第一摄像机平面和第二摄像机平面的中心点s点和s'点作为相机的方向，计算第一摄像机平面和第二摄像机之间的夹角，并将所述夹角作为摄像机的fov水平视口角度。

33、优选的，所述动态拼接模块包括：

34、处理单元，用于基于第二摄像机的y轴旋转值转动第二摄像机，使得第二摄像机的相机fov内识别的对象与第一摄像机对应于同一对象；

35、采集单元，用于采集所述第一摄像机的相机fov与所述第二摄像机的所述相机fov对应帧图像；

36、图像显示单元，用于将计算设备在逻辑上与相机耦合，以从第一摄像机接收第一图像并且从第二摄像机接收第二图像；动态拼接第一图像和第二图像以形成拼接图像，并通过画面输出设备进行显示。

37、一种电子设备，包括存储器及处理器，所述存储器中储存有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行如权利要求1至6中任一项所述的多屏帧同步方法的步骤。

38、本发明达到的有益效果是：

39、1、本发明提出的一种多屏帧同步方法、系统及设备，可根据相机的fov设置，动态计算不同相机之间的夹角，让画面拼接一直保持完整连贯。

40、2、将一个(路)内容源(360°全景图像及视频、2d平面图像及视频)，利用该发明显示在一个及以上的画面输出设备中，解决复数的画面拼接问题。输出设备拼接之间，不限制夹角度数，节省了安装设备的人力成本。并且可以随时更改拼接角度。并且输出设备不限制数量，直至可以显示一个完整的内容源画面。增强显示内容的播放效果。

41、3、本发明显示的画面支持平面显示屏，球形显示屏，任意拼接角度的多台显示屏。

42、4、本发明不需要制作新硬件，或者对现有硬件进行改造，纯软件实现，节省经济成本。

技术特征：

1.一种多屏帧同步方法，其特征在于，所述方法包括：

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述计算摄像机的fov水平视口角度包括：

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述获取渲染相机的配置信息和各顶点的位置坐标，定位渲染相机的原点之前还包括：

4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述计算第一摄像机平面和第二摄像机之间的夹角包括：设摄像机沿垂直方向的视场角∠aob，∠cod为摄像机沿水平方向的视场角，通过下式确定∠sos'的数值：

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述相机夹角赋值具体为基于∠sos'的数值实时赋予第二摄像机的y轴旋转值。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述动态拼接画面包括：

7.一种多屏帧同步系统，其特征在于，包括：

8.如权利要求7所述的系统，其特征在于，所述计算模块包括：

9.如权利要求7所述的系统，其特征在于，所述动态拼接模块包括：

10.一种电子设备，包括存储器及处理器，其特征在于，所述存储器中储存有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行如权利要求1至6中任一项所述的多屏帧同步方法的步骤。

技术总结
本发明涉及一种多屏帧同步方法、系统及设备，基于预先获得的摄像机的FOV垂直视口角度和显示屏宽高比例，计算摄像机的FOV水平视口角度，为相机夹角赋值；通过上述方案中渲染相机的FOV设置，动态计算不同相机之间的夹角，能够让画面拼接一直保持完整连贯，弥补了手动调整相机拍摄角度存在的误差；并且根据赋值的相机夹角动态拼接摄像机输出画面，将画面显示在一个及以上的画面输出设备中，有效解决复数的画面拼接问题。

技术研发人员：邵丹
受保护的技术使用者：中图云创智能科技（北京）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13