一种3d视频图像采集系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种3D视频图像采集系统，属于3D技术领域。
【背景技术】
[0002]近年来随着计算机技术与通信技术的快速发展，人们对数字视频图像显示技术提出更高的要求，传统的2D显示已经不能满足人们对于画面逼真感的追求，人们需要在观看视频图像时有一种真切的身临其境的感觉，于是3D的显示效果已成为一种趋势。目前大多数3D视频图像采用以下两种方法产生:1、用立体相机直接产生3D视频图像，但是这种方法代价高昂；2、采用一种合适的算法将原有的2D视频图像转换为可以用于立体显示的3D视频图像。其中，现有的2D转3D方法大致可分为两类:基于两幅或者多幅图像的转换方法和基于单幅图像的转换方法。前者利用多路相机拍摄图像或者是单路相机拍摄动态场景得到的图像，使用了多目深度信息；后者利用单幅静止图像作为输入，使用的是单目深度信息。深度信息的提取准确性直接影响最终的3D合成效果，而无论是多目深度信息提取还是单目深度信息的提取，其过程都较为复杂，涉及到图像处理的多个领域，当前仍然缺乏可靠鲁棒的方法来提取出高质量的深度信息。
[0003]有鉴于此，本发明人对此进行研宄，专门开发出一种3D视频图像采集系统，本案由此产生。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是提供一种对于图像信号的深度信息没有很高的要求的3D视频图像采集系统，避免了提取高质量的深度信息的困难。
[0005]为了实现上述目的，本发明的解决方案是:
一种3D视频图像采集系统，包括双目高清摄像头、可遥控云台、图像拼接器和3D显示器，其中，所述双目高清摄像头安装在可遥控云台上，所述可遥控云台通过遥控信号进行左右或上下旋转，使双目高清摄像头对准正确方位进行图像采集，所述双目高清摄像头由两个摄像头组成，通过两个摄像头从不同视点拍摄得到同一场景的两幅存在双目视差的图像，利用双目视差恢复得到场景深度，双目高清摄像头将图像发送给图像拼接器，图像拼接器将2张JPG格式的图像以side by side格式拼接成一张JPG格式的图片，并通过数据线将拼接后的图像数据传输到3D显示器。
[0006]作为优选，所述双目高清摄像头采用HDMI格式将采集到的图像发送给图像拼接器。
[0007]与现有技术相比，本发明所述的3D视频图像采集系统采用双目摄像头和图像拼接相结合，图像拼接器的功能是将一个完整的图像信号划分成N块后分配给N个视频显示单元，从而实现由多个普通视频单元组成一个超大屏幕动态图像显示屏。上述3D视频图像采集系统对于图像信号的深度信息并没有很高的要求，避免了提取高质量的深度信息的困难。对于图像信号的采集则通过两个普通的高清摄像头完成，亦即双目高清摄像头。此外，本发明中所采用的图像拼接器是将双目高清摄像头采集到的两路图像信号拼接为一路图像，从而实现3D的效果。总得来说本发明是将多项单个的技术集成为一种，这样即发挥了各自的技术优点，又避免了单个技术所存在的缺陷。
[0008]以下结合附图及具体实施例对本发明做进一步详细描述。
【附图说明】
[0009]图1为本实施例的3D视频图像采集系统信号传输图。
【具体实施方式】
[0010]如图1所示，一种3D视频图像采集系统，包括双目高清摄像头1、可遥控云台、图像拼接器2和3D显示器3，其中，所述双目高清摄像头I安装在可遥控云台上，所述可遥控云台通过遥控信号进行左右或上下旋转，使双目高清摄像头I对准正确方位进行图像采集。所述双目高清摄像头I由两个摄像头组成，通过两个摄像头从不同视点拍摄得到同一场景的两幅存在双目视差的图像，利用双目视差恢复得到场景深度。双目高清摄像头I所采集的图像数据输出的格式为HDMI输出，双目高清摄像头I与图像拼接器2相连，图像拼接器2的输入也是HDMI格式，通过图像拼接器2将两张JPG格式的图片以side by side格式拼接成一张JPG格式的图片，实现图片的拼接。最后用数据线将图像拼接器拼接后的数据传输到3D显示器3中，带上3D眼镜即可以观察到具有较强沉浸感的视频图像。
[0011]所述双目高清摄像头I是由两个摄像头组成，通过两个摄像头从不同视点拍摄得到同一场景的两幅图像之间存在双目视差，双目视差模拟了人眼观察物体的机制，是深度感知的重要线索。通过立体匹配的方法在两幅图像中寻找对应的像素，计算双目视差，视差越大，场景越近，反之则越远，然后将双目视差转换为场景深度。常用的立体匹配算法有基于局部窗口相关、基于图像特征点匹配和基于全局优化的方法。为了能够显示出3D图像，所以要分别调节两个摄像头的位置，使两个摄像头所摄取的图像呈现出不同的景深。双目高清摄像头所采集的图像数据输出的格式为HDMI输出，HDMI是高清晰数字多媒体接口，为一种数字化视频/音频接口技术，是适合影像传输的专用型数字化接口，可以同时传送音频和影像信号，最高数据传输速度为18Gbps。HDMI可搭配宽带数字内容保护，以防止具有著作权的影音内容遭到未经授权的复制。HDMI只需要一根电缆就可以支持所有的视频和音频传输，替代了模拟方式的5根视频线加8根音频线的AV电缆。
[0012]双目高清摄像头I将图像数据通过HDMI格式发送给图像拼接器2后，图像拼接器2将2张JPG格式的图像以side by side格式拼接成一张JPG格式的图片，实现图片的拼接。在Side-by-Side3D图像中，左眼的视野缩小范围程度适合框架的左半整架，右眼的视野缩小范围程度适合框架的右半整架。因此，在720P (1280X720的分辨率)内容的情况下，每一帧实际上包括一个为左眼在水平方向上将框架缩放为640x720分辨率的图片以及与之相邻的一个为右眼在水平方向上将框架缩放为640x720分辨率的一张图片。图像拼接则将一组经过空间配准且相互之间存在重叠部分的图像序列进行拼接。3D显示器(3D等离子电视)接收到并排3D信号后，首先将3D图片从中间分开，提取出分别对应于每只眼睛的图片，然后使用倍增算法重新处理每一帧的图片进而生成全高清的分辨率。显示时以一个帧序列的方式交替地显示这些经过放大的每一帧图像，并与观察者的主动快门式眼睛同步。用户用数据线将图像拼接器拼接后的数据传输到3D显示器中，带上3D眼镜即可以观察到具有较强沉浸感的视频图像。
[0013]上述实施例和图式并非限定本发明的产品形态和式样，任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本发明的专利范畴。
【主权项】
1.一种3D视频图像采集系统，其特征在于:包括双目高清摄像头、可遥控云台、图像拼接器和3D显示器，其中，所述双目高清摄像头安装在可遥控云台上，所述可遥控云台通过遥控信号进行左右或上下旋转，使双目高清摄像头对准正确方位进行图像采集，所述双目高清摄像头由两个摄像头组成，通过两个摄像头从不同视点拍摄得到同一场景的两幅存在双目视差的图像，利用双目视差恢复得到场景深度，双目高清摄像头将图像发送给图像拼接器，图像拼接器将2张JPG格式的图像以side by side格式拼接成一张JPG格式的图片，并通过数据线将拼接后的图像数据传输到3D显示器。2.如权利要求1所述的一种3D视频图像采集系统，其特征在于:所述双目高清摄像头采用HDMI格式将采集到的图像发送给图像拼接器。
【专利摘要】本发明公开一种3D视频图像采集系统，包括双目高清摄像头、可遥控云台、图像拼接器和3D显示器，其中，所述双目高清摄像头安装在可遥控云台上，所述可遥控云台通过遥控信号进行左右或上下旋转，使双目高清摄像头对准正确方位进行图像采集，所述双目高清摄像头由两个摄像头组成，通过两个摄像头从不同视点拍摄得到同一场景的两幅存在双目视差的图像，利用双目视差恢复得到场景深度，双目高清摄像头将图像发送给图像拼接器，图像拼接器将2张JPG格式的图像以side by side格式拼接成一张JPG格式的图片，并通过数据线将拼接后的图像数据传输到3D显示器。
【IPC分类】H04N5/232, H04N13/02
【公开号】CN104994370
【申请号】CN201510384847
【发明人】王伟, 王政, 李尔, 徐波
【申请人】中国科学院自动化研究所, 中国科学院浙江数字内容研究院
【公开日】2015年10月21日
【申请日】2015年6月30日