一种基于嵌入式计算机的多路视频采集合成处理系统的制作方法

本发明涉及多路视频采集合成处理领域，涉及到一种基于嵌入式计算机的多路视频采集合成处理系统。

背景技术：

1、舞台演出一般布置有舞台背景屏幕，舞台背景屏幕通常用于在舞台演出期间播放表演人员的影像、音乐视频、特效以及与演出相关的内容，为现场观众提供更丰富的视听体验。

2、现有的舞台演出背景屏幕中播放视频的采集合成处理方法存在一些不足：第一，现有的舞台屏幕的显示视频大都选择某一固定拍摄角度摄像机采集的表演人员视频，没有考虑到表演人员是移动的，固定拍摄角度当前采集的图像是表演人员的正面，但可能随着表演人员的移动或者动作变化，固定拍摄角度下一时刻采集的图像就不是表演人员的正面，而是侧面或者背面，进而使得表演人员的影像不能得到有效展现，舞台表演的效果也受到影响。

3、第二，现有的舞台屏幕显示方式一般有两种，即分屏显示和全屏显示，全屏显示具有统一性和视觉冲击力，但视角限制且表现多样性较低，分屏显示能多角度呈现和有利信息传递，但存在视觉分散，制作与控制复杂度高，两者各有优劣势，现有方法不能结合舞台演出的具体需求进行选择，使得舞台屏幕没有得到充分利用。

4、第三，现有的舞台屏幕在分屏显示的时候，没有深入分析各块显示区域的匹配视频，即没有分析哪块显示区域应该投放哪个拍摄角度的视频，进而容易使得舞台屏幕的整体画面显得杂乱无章，视觉效果不理想。

5、第四，现有方法在拼接各段视频并在舞台屏幕全屏显示的时候，没有考虑各段视频之间的拼接顺序，容易使得各视频段衔接不自然，影响观众视觉体验感。

技术实现思路

1、针对上述问题，本发明提出了一种基于嵌入式计算机的多路视频采集合成处理系统，实现对多路视频采集合成处理的功能。

2、本发明解决其技术问题采用的技术方案是：本发明提供一种基于嵌入式计算机的多路视频采集合成处理系统，包括：舞台演出基本信息获取模块：用于获取目标场次舞台演出的基本信息，其中基本信息包括表演节目类型、舞台led屏幕面积、舞台屏幕与观众席相对距离和观众分散系数。

3、舞台屏幕显示模式选择模块：用于根据目标场次舞台演出的基本信息，分析目标场次舞台演出中舞台屏幕的分屏需求系数，进一步选择目标场次舞台演出中舞台屏幕的显示模式，若为分屏显示，则执行分屏显示样式及排布设置模块，若为全屏显示，则执行全屏显示视频段筛选提取模块。

4、分屏显示样式及排布设置模块：用于获取目标场次舞台演出中舞台屏幕分屏的显示样式、主显示区域和各辅助显示区域。

5、分屏显示区域投放视频匹配模块：用于获取目标场次舞台演出中舞台屏幕分屏时主显示区域和各辅助显示区域对应的摄像机拍摄人物适宜角度，分析目标场次舞台演出中舞台屏幕分屏时主显示区域和各辅助显示区域的匹配视频，进行投放。

6、全屏显示视频段筛选提取模块：用于获取目标场次舞台演出中舞台屏幕全屏时对应的各待显示视频段。

7、全屏显示视频段拼接整合模块：用于将目标场次舞台演出中舞台屏幕全屏时对应的各待显示视频段进行拼接整合，并进行投放。

8、数据库：用于存储各表演节目类型对应的分屏需求影响因子和分屏显示时舞台屏幕各尺寸范围对应的显示样式。

9、在上述实施例的基础上，所述舞台演出基本信息获取模块的具体分析过程为：获取目标场次舞台演出的表演节目类型和舞台led屏幕面积，将目标场次舞台演出的舞台led屏幕面积记为。

10、获取目标场次舞台演出的俯视图像，进一步获取观众席前排座位中两端的边缘座位和最中间的座位与舞台屏幕中心点之间的水平距离，将其分别记为，通过分析公式得到目标场次舞台演出的舞台屏幕与观众席相对距离，其中分别表示预设的边缘座位和最中间座位的权重因子，。

11、获取观众席中观众入座的区域，进一步对观众席中观众入座的区域进行修正，得到观众席中观众入座对应的矩形区域，将其记为观众分布区域，获取观众分布区域的长度和宽度，将其分别记为。

12、通过分析公式得到目标场次舞台演出的观众分散系数，其中表示预设的观众分散系数的修正因子，分别表示预设的观众分布区域的长度和宽度的阈值。

13、在上述实施例的基础上，所述舞台屏幕显示模式选择模块的具体分析过程包括：提取数据库中存储的各表演节目类型对应的分屏需求影响因子，根据目标场次舞台演出的表演节目类型，筛选得到目标场次舞台演出表演节目类型对应的分屏需求影响因子，将其记为。

14、通过分析公式得到目标场次舞台演出中舞台屏幕的分屏需求系数，其中表示预设的分屏需求系数修正因子，分别表示预设的舞台led屏幕面积、舞台屏幕与观众席相对距离和观众分散系数的阈值，分别表示预设的舞台led屏幕面积、舞台屏幕与观众席相对距离和观众分散系数的权值。

15、在上述实施例的基础上，所述舞台屏幕显示模式选择模块的具体分析过程还包括：将目标场次舞台演出中舞台屏幕的分屏需求系数与预设的分屏需求系数阈值进行比对，若目标场次舞台演出中舞台屏幕的分屏需求系数大于或等于预设的分屏需求系数阈值，则目标场次舞台演出中舞台屏幕的显示模式为分屏显示，反之，则目标场次舞台演出中舞台屏幕的显示模式为全屏显示。

16、在上述实施例的基础上，所述分屏显示样式及排布设置模块的具体分析过程为：d1：获取目标场次舞台演出中舞台屏幕的尺寸信息，提取数据库中存储的分屏显示时舞台屏幕各尺寸范围对应的显示样式，筛选得到目标场次舞台演出中舞台屏幕分屏的显示样式，进一步得到目标场次舞台演出中舞台屏幕分屏时各子屏幕，将其记为目标场次舞台演出中舞台屏幕的各显示区域。

17、d2：获取目标场次舞台演出中舞台屏幕显示区域的数量，若数量为偶数，则执行d3，若数量为奇数，则执行d4。

18、d3：按照预设的原则设定目标场次舞台演出中舞台屏幕分屏的主显示区域，将目标场次舞台演出中舞台屏幕中除主显示区域之外的各显示区域记为目标场次舞台演出中舞台屏幕分屏的各辅助显示区域。

19、d4：获取目标场次舞台演出中舞台屏幕的各显示区域的位置，将居中位置对应的显示区域记为目标场次舞台演出中舞台屏幕分屏的主显示区域，将非居中位置对应的各显示区域记为目标场次舞台演出中舞台屏幕分屏的各辅助显示区域。

20、在上述实施例的基础上，所述分屏显示区域投放视频匹配模块的具体分析过程包括：设定当前采样时间段的时长，获取当前采样时间段内目标场次舞台演出中表演者的脸部朝向，获取目标场次舞台演出中表演者的俯视图像，将垂直照射在目标场次舞台演出中表演者脸部的水平光线记为基准照射线。

21、将基准照射线对应的摄像机拍摄角度记为目标场次舞台演出中舞台屏幕分屏时主显示区域对应的摄像机拍摄人物适宜角度。

22、将目标场次舞台演出中舞台屏幕的显示区域数量记为，通过分析公式得到基准照射线单位旋转角度，。

23、将目标场次舞台演出中舞台屏幕分屏的各辅助显示区域按照预设的顺序进行排序，并按照预设的原则设定基准照射线的旋转方向，将基准照射线沿着设定的旋转方向按照基准照射线单位旋转角度依次旋转次，得到目标场次舞台演出中舞台屏幕分屏时各辅助显示区域对应的摄像机拍摄人物适宜角度。

24、在上述实施例的基础上，所述分屏显示区域投放视频匹配模块的具体分析过程还包括：获取目标场次舞台演出中各摄像机的拍摄角度，进一步得到各摄像机的拍摄角度与主显示区域对应的摄像机拍摄人物适宜角度之间的偏差，将其记为各摄像机拍摄角度与主显示区域适宜拍摄角度之间的偏差，并表示为，表示第个摄像机的编号，。

25、获取目标场次舞台演出中各摄像机拍摄画面的清晰度，将其记为。

26、通过分析公式得到各摄像机与主显示区域的匹配系数，其中表示摄像机的数量，分别表示预设的拍摄角度偏差与拍摄画面清晰度的权重因子。

27、将各摄像机与主显示区域的匹配系数进行相互比较，将最大匹配系数对应的摄像机记为主显示区域的匹配摄像机，将主显示区域的匹配摄像机在当前采样时间段内录制的视频记为目标场次舞台演出中舞台屏幕分屏时主显示区域的匹配视频。

28、同理，根据目标场次舞台演出中舞台屏幕分屏时主显示区域的匹配视频的分析方法，获取目标场次舞台演出中舞台屏幕分屏时各辅助显示区域的匹配视频。

29、在上述实施例的基础上，所述全屏显示视频段筛选提取模块的具体分析过程为：设定当前采样时间段的时长，获取当前采样时间段内目标场次舞台演出中表演者的脸部朝向，获取目标场次舞台演出中表演者的俯视图，将垂直照射在目标场次舞台演出中表演者脸部的水平光线记为基准照射线。

30、将基准照射线按照预设的旋转方向分别旋转各设定角度，得到目标场次舞台演出中舞台屏幕全屏时对应的各适宜拍摄角度。

31、获取目标场次舞台演出中各摄像机的拍摄角度，进一步得到各摄像机的拍摄角度与舞台屏幕全屏时对应的各适宜拍摄角度之间的偏差，将其记为各摄像机拍摄角度与舞台屏幕全屏时各适宜拍摄角度之间的偏差，并获取目标场次舞台演出中各摄像机拍摄画面的清晰度，进一步分析得到舞台屏幕全屏时各适宜拍摄角度的匹配摄像机。

32、将舞台屏幕全屏时各适宜拍摄角度的匹配摄像机在当前采样时间段内录制的视频段记为目标场次舞台演出中舞台屏幕全屏时对应的各待显示视频段。

33、在上述实施例的基础上，所述全屏显示视频段拼接整合模块的具体分析过程为：将目标场次舞台演出中舞台屏幕全屏时对应的各待显示视频段按照其获取的先后顺序进行排序，进一步进行拼接整合，得到目标场次舞台演出中舞台屏幕全屏时的显示视频，进行投放。

34、相对于现有技术，本发明所述的一种基于嵌入式计算机的多路视频采集合成处理系统以下有益效果：1.本发明通过获取当前采样时间段各拍摄角度下的表演者的视频，并将各视频在舞台屏幕上分屏显示或者将各视频拼接整合后在舞台屏幕上全屏显示，从多个维度全方位展现表演者的影像，增强舞台表演效果和提升观众的视听体验。

35、2.本发明从表演节目类型、舞台屏幕面积、舞台屏幕与观众席距离和观众分散程度多个角度综合评估舞台屏幕的适宜显示方式，进而使得舞台屏幕充分发挥其效用，增强舞台演出效果。

36、3.本发明通过获取目标场次舞台演出中舞台屏幕分屏的显示样式、主显示区域和各辅助显示区域，并获取舞台屏幕分屏时主显示区域和各辅助显示区域对应的摄像机拍摄人物适宜角度，分析主显示区域和各辅助显示区域的匹配视频，进而使得舞台屏幕的整体画面有序协调，视觉效果得到提升。

37、4.本发明通过获取目标场次舞台演出中舞台屏幕全屏时对应的各待显示视频段，并将各待显示视频段按照设定顺序进行拼接整合，使得全屏显示时各视频段的衔接更加自然，提升观众视觉体验感。