專利名稱：一種立體拍攝自動會聚跟蹤方法及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及圖像處理技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種立體拍攝自動會聚跟蹤方
法及系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的立體拍攝有幾種方法第一種用單機(jī)在多個(gè)不同位置進(jìn)行拍攝，然后用 計(jì)算機(jī)合成。第二種采用多個(gè)獨(dú)立攝像機(jī)或照相機(jī)進(jìn)行平行拍攝，后端用計(jì)算機(jī)修正畫面 并合成立體。在第一種拍攝方法中，只能對靜態(tài)物體進(jìn)行拍攝，而且對于照相設(shè)備的擺放位 置需要可以調(diào)整，以確保圖像的中心水平位置幾乎相同。在第二種拍攝方法中，可以拍攝動 態(tài)視頻。但是由于獨(dú)立攝像設(shè)備之間的差異，B卩使采用同一攝像設(shè)備控制器來同步控制，也 難以使攝像設(shè)備的放大縮小、調(diào)整焦距做到一致。并且由于鏡頭的偏心率的存在，在不同的 放大縮小情況下，原來是平行或會聚的兩個(gè)或多個(gè)鏡頭的光軸會產(chǎn)生偏離，導(dǎo)致不同的攝 像設(shè)備所設(shè)置的畫面在水平、垂直上產(chǎn)生偏移，甚至?xí)a(chǎn)生旋轉(zhuǎn)。這樣的畫面如果直接合成 立體，會產(chǎn)生強(qiáng)烈的暈眩感，嚴(yán)重的根本不能在人眼中合成立體，而是多個(gè)重疊的平面圖像 而已。所以這樣拍攝下來的圖像或視頻必須通過后期計(jì)算機(jī)處理。因此現(xiàn)有技術(shù)中，控制 多個(gè)攝像設(shè)備進(jìn)行立體拍攝難度較大，后期需要昂貴的人為處理。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于，針對現(xiàn)有的處理復(fù)雜、成本高昂，且沒有產(chǎn)生會聚
夾角的缺陷，提供一種立體拍攝自動會聚跟蹤方法及系統(tǒng)。 本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是 —種立體拍攝自動會聚跟蹤系統(tǒng)，包括設(shè)置在固定座上的中央鏡頭、分別設(shè)置在 固定座兩側(cè)的左側(cè)云臺和右側(cè)云臺上左側(cè)鏡頭和右側(cè)鏡頭； 還包括主控制器，用于接收所述中央鏡頭、左側(cè)鏡頭和右側(cè)鏡頭分別獲取的會聚 目標(biāo)圖像，將所述中央鏡頭與所述左側(cè)鏡頭獲取的圖像進(jìn)行對比或?qū)⑺鲋醒腌R頭與所 述右側(cè)鏡頭獲取的圖像進(jìn)行對比，根據(jù)所述比對結(jié)果分別驅(qū)動所述左側(cè)云臺和/或左側(cè)鏡 頭，或者驅(qū)動右側(cè)云臺和/或右側(cè)鏡頭。
其中，優(yōu)選的 所述主控制器包括左側(cè)圖像比較器和右側(cè)圖像比較器、左側(cè)云臺驅(qū)動器和右側(cè) 云臺驅(qū)動器，以及左側(cè)鏡頭驅(qū)動器和右側(cè)鏡頭驅(qū)動器，所述左側(cè)鏡頭和中央鏡頭接入所述 左側(cè)圖像比較器，所述右側(cè)鏡頭和中央鏡頭接入所述右側(cè)圖像比較器，所述左側(cè)鏡頭驅(qū)動 器連接在所述左側(cè)圖像比較器和所述左側(cè)鏡頭之間，所述右側(cè)鏡頭驅(qū)動器連接在所述右側(cè) 圖像比較器和所述右側(cè)鏡頭之間； 所述中央鏡頭，用于搜索會聚目標(biāo)，獲取所述會聚目標(biāo)的第一圖像，并將所述會聚 目標(biāo)的圖像分別發(fā)送到左側(cè)圖像比較器和右側(cè)圖像比較器； 所述左側(cè)鏡頭，用于搜索所述會聚目標(biāo)，獲取所述會聚目標(biāo)的第二圖像，并將所述
5會第二圖像發(fā)送到左側(cè)圖像比較器； 所述右側(cè)鏡頭搜索會聚目標(biāo)，獲取所述會聚目標(biāo)的第三圖像，并將所述會第三圖 像發(fā)送到右側(cè)圖像比較器； 所述左側(cè)圖像比較器，用于將所述第一圖像和所述第二圖像進(jìn)行對比，得到第一 比對結(jié)果，并根據(jù)所述第一比對結(jié)果控制左側(cè)云臺驅(qū)動器驅(qū)動所述左側(cè)云臺對所述左側(cè)鏡 頭進(jìn)行位置調(diào)整，并且根據(jù)所述第一比對結(jié)果控制所述左側(cè)鏡頭驅(qū)動器驅(qū)動右側(cè)鏡頭進(jìn)行 聚焦、放大縮小、白平衡、亮度調(diào)整； 所述右側(cè)圖像比較器，用于將所述第一圖像和所述第三圖像進(jìn)行對比，得到第二 比對結(jié)果，并根據(jù)所述第一比對結(jié)果控制左側(cè)云臺驅(qū)動器驅(qū)動所述左側(cè)云臺對所述右側(cè)鏡 頭進(jìn)行位置調(diào)整，并且根據(jù)所述第一比對結(jié)果控制所述左側(cè)鏡頭驅(qū)動器驅(qū)動右側(cè)鏡頭進(jìn)行 聚焦、放大縮小、白平衡、亮度調(diào)整。
其中，優(yōu)選的 所述左側(cè)圖像比較器，還用于將輸入的中央鏡頭的第一圖像信息與左側(cè)鏡頭的第 二圖像信息進(jìn)行比較分析，通過圖像分析對比，確定第一圖像的中心畫面與第二圖像的中 心畫面在X、 Y軸以及旋轉(zhuǎn)角度上的差異，然后根據(jù)所述差異驅(qū)動所述左側(cè)云臺驅(qū)動器驅(qū)動 所述左側(cè)云臺調(diào)整所述左側(cè)鏡頭X、 Y和仰角，以調(diào)節(jié)所述左側(cè)鏡頭的中心畫面逐步逼近中 央鏡頭的中心畫面； 所述右側(cè)圖像比較器，還用于將輸入的中央鏡頭的第一圖像信息與右側(cè)鏡頭的第 二圖像信息進(jìn)行比較分析，通過圖像分析對比，確定第三圖像的中心畫面與第二圖像的中 心畫面在X、 Y軸以及旋轉(zhuǎn)角度上的差異，然后根據(jù)所述差異控制所述右側(cè)云臺驅(qū)動器驅(qū)動 所述右側(cè)云臺調(diào)整所述右側(cè)鏡頭X、 Y和仰角，以調(diào)節(jié)所述右側(cè)鏡頭的中心畫面逐步逼近中 央鏡頭的中心畫面。
其中，優(yōu)選的 所述左側(cè)鏡頭、右側(cè)鏡頭和中央鏡頭構(gòu)成一個(gè)水平陣列。
其中，優(yōu)選的 所述左側(cè)鏡頭和所述右側(cè)鏡頭分別包括多個(gè)鏡頭，且左側(cè)鏡頭數(shù)目與右側(cè)鏡頭數(shù) 目相等，并且每個(gè)左側(cè)鏡頭或者每個(gè)右側(cè)鏡頭分別對應(yīng)一組鏡頭驅(qū)動器、圖像比較器、云臺 和云臺驅(qū)動器。 本發(fā)明還提供一種立體拍攝自動會聚跟蹤方法，設(shè)置左側(cè)鏡頭和右側(cè)鏡頭分別位 于所述中央鏡頭的兩側(cè)，設(shè)置所述左側(cè)鏡頭位于左側(cè)云臺上，設(shè)置所述右側(cè)鏡頭位于右側(cè) 云臺上； 該方法包括步驟 接收所述中央鏡頭、左側(cè)鏡頭和右側(cè)鏡頭分別獲取會聚目標(biāo)的圖像； 將所述中央鏡頭與所述左側(cè)鏡頭獲取的圖像進(jìn)行對比或?qū)⑺鲋醒腌R頭與所述
左側(cè)鏡頭獲取的圖像進(jìn)行對比，根據(jù)所述比對結(jié)果分別驅(qū)動所述左側(cè)云臺和左側(cè)鏡頭，或
者驅(qū)動右側(cè)云臺和右側(cè)鏡頭。 其中，優(yōu)選的，所述接收所述中央鏡頭、左側(cè)鏡頭和右側(cè)鏡頭分別獲取的會聚目標(biāo) 圖像； 具體包括
控制所述中央鏡頭搜索會聚目標(biāo)，獲取所述會聚目標(biāo)的第一圖像，并將所述會聚 目標(biāo)的圖像分別發(fā)送到左側(cè)圖像比較器和右側(cè)圖像比較器； 控制左側(cè)鏡頭搜索所述會聚目標(biāo)，獲取所述會聚目標(biāo)的第二圖像，控制右側(cè)鏡頭 搜索會聚目標(biāo)，獲取所述會聚目標(biāo)的第三圖像； 所述將所述中央鏡頭與所述左側(cè)鏡頭獲取的圖像進(jìn)行對比或?qū)⑺鲋醒腌R頭與 所述左側(cè)鏡頭獲取的圖像進(jìn)行對比，根據(jù)所述比對結(jié)果分別驅(qū)動所述左側(cè)云臺和左側(cè)鏡 頭，或者驅(qū)動右側(cè)云臺和右側(cè)鏡頭；具體包括 將所述第一圖像和所述第二圖像進(jìn)行對比，得到第一比對結(jié)果，并根據(jù)所述第一 比對結(jié)果驅(qū)動所述左側(cè)云臺對所述左側(cè)鏡頭進(jìn)行位置調(diào)整，并且根據(jù)所述第一比對結(jié)果驅(qū) 動右側(cè)鏡頭進(jìn)行聚焦、放大縮小、白平衡、亮度調(diào)整； 以及將所述第一圖像和所述第三圖像進(jìn)行對比，得到第二比對結(jié)果，并根據(jù)所述 第一比對結(jié)果驅(qū)動所述左側(cè)云臺對所述右側(cè)鏡頭進(jìn)行位置調(diào)整，并且根據(jù)所述第一比對結(jié) 果驅(qū)動右側(cè)鏡頭進(jìn)行聚焦、放大縮小、白平衡、亮度調(diào)整。
其中，優(yōu)選的， 所述將所述第一圖像和所述第二圖像進(jìn)行對比，得到第一比對結(jié)果，并根據(jù)所述 第一比對結(jié)果控制左側(cè)云臺驅(qū)動器驅(qū)動所述左側(cè)云臺對所述左側(cè)鏡頭進(jìn)行位置調(diào)整，具體 包括 將輸入的中央鏡頭的第一圖像信息與左側(cè)鏡頭的第二圖像信息進(jìn)行比較分析，通 過圖像分析對比，確定第一圖像的中心畫面與第二圖像的中心畫面在X、 Y軸以及旋轉(zhuǎn)角度 上的差異，然后根據(jù)所述差異驅(qū)動所述左側(cè)云臺調(diào)整所述左側(cè)鏡頭X、 Y和仰角，以調(diào)節(jié)所 述左側(cè)鏡頭的中心畫面逐步逼近中央鏡頭的中心畫面； 將所述第一圖像和所述第三圖像進(jìn)行對比，得到第二比對結(jié)果，并根據(jù)所述第一 比對結(jié)果驅(qū)動所述左側(cè)云臺對所述右側(cè)鏡頭進(jìn)行位置調(diào)整，具體包括 將輸入的中央鏡頭的第一圖像信息與右側(cè)鏡頭的第三圖像信息進(jìn)行比較分析，通 過圖像分析對比，確定第一圖像的中心畫面與第三圖像的中心畫面在X、 Y軸以及旋轉(zhuǎn)角度 上的差異，然后根據(jù)所述差異驅(qū)動所述右側(cè)云臺調(diào)整所述右側(cè)鏡頭X、 Y和仰角，以調(diào)節(jié)所 述右側(cè)鏡頭的中心畫面逐步逼近中央鏡頭的中心畫面。 實(shí)施本發(fā)明的技術(shù)方案，具有以下有益效果在立體拍攝時(shí)，通過將左右側(cè)鏡頭的 圖像與中央鏡頭的圖像進(jìn)行對比，根據(jù)比對結(jié)果調(diào)整左右側(cè)鏡頭的位置和調(diào)整左右側(cè)鏡頭 的聚焦或者放大，使得鏡頭在會聚同時(shí)，自動修正其聚焦點(diǎn)及放大倍數(shù)，這樣使左右側(cè)鏡頭 像人眼一樣進(jìn)行光軸的會聚，在左右圖像在合成立體的時(shí)候，顯示的圖像逼真而且自然，并 且可以象普通數(shù)碼攝像機(jī)那樣進(jìn)行拍攝操作，使用非常簡單、方便，由于即時(shí)處理，無需后 臺的復(fù)雜處理，制作成本低。該系統(tǒng)和方法得到的左右側(cè)圖像分別進(jìn)入圖像處理通道，并在 后期處理合成，即可得到完美的立體視頻或圖像。相對于人工操縱鏡頭陣列來說，該系統(tǒng)和 方法操作簡單、立體成像效果更加自然，且省去后期校正處理。


下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明，附圖中 圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的立體拍攝自動會聚跟蹤系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意 圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的立體拍攝自動會聚跟蹤方法流程圖。
具體實(shí)施例方式
為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對 本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并 不用于限定本發(fā)明。 本發(fā)明提供了一種立體拍攝自動會聚跟蹤方法及系統(tǒng)。下面就結(jié)合附圖和具體實(shí) 施例來對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)描述。 本發(fā)明實(shí)施例提供一種立體拍攝自動會聚跟蹤系統(tǒng)，如圖1所示，該系統(tǒng)包括設(shè) 置在固定座104上的中央鏡頭101、分別設(shè)置在固定座104兩側(cè)的左側(cè)云臺105和右側(cè)云臺 106上左側(cè)鏡頭102和右側(cè)鏡頭103 ; 還包括主控制器115，用于接收所述中央鏡頭101、左側(cè)鏡頭102和右側(cè)鏡頭103 分別獲取的會聚目標(biāo)114圖像，將所述中央鏡頭101與所述左側(cè)鏡頭102獲取的圖像進(jìn)行 對比或?qū)⑺鲋醒腌R頭101與所述右側(cè)鏡頭103獲取的圖像進(jìn)行對比，根據(jù)所述比對結(jié)果 分別驅(qū)動所述左側(cè)云臺105和/或左側(cè)鏡頭102，或者驅(qū)動右側(cè)云臺106和/或右側(cè)鏡頭 103。即可以根據(jù)對比結(jié)果來驅(qū)動左側(cè)云臺、左側(cè)鏡頭、右側(cè)云臺或者右側(cè)鏡頭中的一個(gè) 裝置，或者同時(shí)驅(qū)動其中的幾個(gè)裝置。以調(diào)整通過左右側(cè)云臺105U06以調(diào)整左右側(cè)鏡頭 102、 103的位置和直接調(diào)整左右側(cè)鏡頭102、 103的聚焦、白平衡或者放大縮小等。具體的， 分別將左右側(cè)鏡頭102U03視頻的圖像與中央鏡頭101視頻的圖像進(jìn)行相似性對比，如果 不相似，則主控制器115通過驅(qū)動左右側(cè)云臺105、 106來移動左右側(cè)鏡頭102、 103的位置、 角度等，直到圖像相似為止，同時(shí)還可以調(diào)節(jié)左右側(cè)鏡頭102U03的聚焦、放大縮小和白平 衡等。 在進(jìn)一步的實(shí)施例中，所述主控制器115包括左側(cè)圖像比較器107和右側(cè)圖像比 較器108、右側(cè)云臺驅(qū)動器109和右側(cè)云臺驅(qū)動器110，以及左側(cè)鏡頭驅(qū)動器113和右側(cè)鏡 頭驅(qū)動器112，所述左側(cè)鏡頭102和中央鏡頭101接入所述左側(cè)圖像比較器107，所述右側(cè) 鏡頭103和中央鏡頭101接入所述右側(cè)圖像比較器108，所述左側(cè)鏡頭驅(qū)動器113連接在所 述左側(cè)圖像比較器107和所述左側(cè)鏡頭102之間，所述右側(cè)鏡頭驅(qū)動器112連接在所述右 側(cè)圖像比較器108和所述右側(cè)鏡頭103之間； 所述中央鏡頭IOI，用于搜索會聚目標(biāo)114，獲取所述會聚目標(biāo)114的第一圖像，并 將所述會聚目標(biāo)114的圖像分別發(fā)送到左側(cè)圖像比較器107和右側(cè)圖像比較器108 ;
所述左側(cè)鏡頭102，用于搜索所述會聚目標(biāo)114，獲取所述會聚目標(biāo)114的第二圖 像，并將所述會第二圖像發(fā)送到左側(cè)圖像比較器107 ; 所述右側(cè)鏡頭103搜索會聚目標(biāo)114，獲取所述會聚目標(biāo)114的第三圖像，并將所 述會第三圖像發(fā)送到右側(cè)圖像比較器108 ; 所述左側(cè)圖像比較器107，用于將所述第一圖像和所述第二圖像進(jìn)行對比，得到 第一比對結(jié)果，并根據(jù)所述第一比對結(jié)果控制右側(cè)云臺驅(qū)動器109驅(qū)動所述左側(cè)云臺105 對所述左側(cè)鏡頭102進(jìn)行位置調(diào)整，并且根據(jù)所述第一比對結(jié)果控制所述左側(cè)鏡頭驅(qū)動器 113驅(qū)動右側(cè)鏡頭103進(jìn)行聚焦、放大縮小、白平衡、亮度調(diào)整；直到左側(cè)鏡頭102的畫面與 中央鏡頭101的畫面相似性無限逼近。
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其中，具體的所述左側(cè)圖像比較器107還用于將輸入的中央鏡頭101的第一圖像 信息與左側(cè)鏡頭102的第二圖像信息進(jìn)行比較分析，通過圖像分析對比，確定第一圖像的 中心畫面與第二圖像的中心畫面在X、 Y軸以及旋轉(zhuǎn)角度上的差異，然后根據(jù)所述差異驅(qū)動 所述右側(cè)云臺驅(qū)動器109驅(qū)動所述左側(cè)云臺105調(diào)整所述左側(cè)鏡頭102的X、 Y軸和仰角， 以調(diào)節(jié)所述左側(cè)鏡頭102的中心畫面逐步逼近中央鏡頭101的中心畫面。
所述右側(cè)圖像比較器108，用于將所述第一圖像和所述第三圖像進(jìn)行對比，得到 第二比對結(jié)果，并根據(jù)所述第一比對結(jié)果控制右側(cè)云臺驅(qū)動器109驅(qū)動所述左側(cè)云臺105 對所述右側(cè)鏡頭103進(jìn)行位置調(diào)整，并且根據(jù)所述第一比對結(jié)果控制所述左側(cè)鏡頭驅(qū)動器 113驅(qū)動右側(cè)鏡頭103進(jìn)行聚焦、放大縮小、白平衡、亮度等調(diào)整。直到右側(cè)鏡頭103的畫面 與中央鏡頭101的畫面相似性無限逼近。 其中，具體的所述右側(cè)圖像比較器108，用于將輸入的中央鏡頭(101)的第一圖 像信息與右側(cè)鏡頭(103)的第三圖像信息進(jìn)行比較分析，通過圖像分析對比，確定第三圖 像的中心畫面與第一圖像的中心畫面在X、 Y軸以及旋轉(zhuǎn)角度上的差異，然后根據(jù)所述差異 控制所述右側(cè)云臺驅(qū)動器IIO驅(qū)動所述右側(cè)云臺106調(diào)整所述右側(cè)鏡頭103的X、Y軸和仰 角，以調(diào)節(jié)所述右側(cè)鏡頭103的中心畫面逐步逼近中央鏡頭101的中心畫面。
在本實(shí)施例中，所述左側(cè)鏡頭102、右側(cè)鏡頭103和中央鏡頭101構(gòu)成一個(gè)水平陣 列。如果是偶數(shù)個(gè)鏡頭，如是雙鏡頭拍攝，就在該偶數(shù)個(gè)鏡頭的中央插入中央鏡頭101，如果 是奇數(shù)個(gè)鏡頭拍攝，直接將中央鏡頭101作為該系統(tǒng)中的中央鏡頭IOI，將該多個(gè)鏡頭構(gòu)成 一個(gè)水平鏡頭陣列。 上述實(shí)施例提供的系統(tǒng)中，中央鏡頭101負(fù)責(zé)尋找會聚目標(biāo)114，中央鏡頭101的 中心所對準(zhǔn)的目標(biāo)物就是會聚目標(biāo)114。中央鏡頭101是固定的，也是直接用于觀察目標(biāo)物 的窗口，而位于中央鏡頭101的左右兩側(cè)的左側(cè)鏡頭102、右側(cè)鏡頭103下方分別安裝的旋 轉(zhuǎn)云臺可以控制左右側(cè)鏡頭103的左右旋轉(zhuǎn)以及上下仰角。 左側(cè)鏡頭102獲取的左側(cè)鏡頭102視頻的圖像發(fā)送到左側(cè)圖像比較器107，右側(cè)鏡 頭103獲取的右側(cè)鏡頭103視頻的圖像發(fā)送到右側(cè)圖像比較器108，中央鏡頭101獲取的中 央鏡頭101視頻的圖像分別發(fā)送到左側(cè)圖像比較器107和右側(cè)圖像比較器108，將左側(cè)鏡 頭102視頻的圖像與中央鏡頭101視頻的圖像進(jìn)行相似性對比，將比對結(jié)果發(fā)送到右側(cè)云 臺驅(qū)動器109，如果不相似，則通過該右側(cè)云臺驅(qū)動器109驅(qū)動左側(cè)云臺105進(jìn)行移動，從而 控制左側(cè)鏡頭102的左右旋轉(zhuǎn)以及上下仰角，直到圖像相似為止。同理，將右側(cè)鏡頭103視 頻的圖像與中央鏡頭101視頻的圖像進(jìn)行相似性對比，將比對結(jié)果發(fā)送到右側(cè)云臺驅(qū)動器 110，如果不相似，則通過該右側(cè)云臺驅(qū)動器110驅(qū)動右側(cè)云臺106進(jìn)行移動，從而控制右側(cè) 鏡頭103的左右旋轉(zhuǎn)以及上下仰角，直到圖像相似為止。即當(dāng)左側(cè)鏡頭102視頻的圖像與 中央鏡頭101視頻的圖像進(jìn)行對比，如果發(fā)現(xiàn)左側(cè)鏡頭102視頻的圖像在左上角，則將驅(qū)動 左側(cè)云臺105使左側(cè)鏡頭102向右下角逐步靠攏，右側(cè)鏡頭103視頻的圖像與中央鏡頭101 視頻的圖像相比較，如果發(fā)現(xiàn)右側(cè)鏡頭103視頻的圖像在右上角，則將驅(qū)動右側(cè)云臺106使 左側(cè)鏡頭102向左下角逐步靠攏，直到左右側(cè)鏡頭103視頻的圖像與中央鏡頭101視頻的 圖像相對位置一致，特別是比較中央鏡頭101視頻的圖像一致性為最高。如果已經(jīng)達(dá)到重 合的位置，但是由于視覺的差異，導(dǎo)致左右側(cè)鏡頭103視頻的圖像與中央鏡頭101視頻的圖 像無法完全一致，則控制左右側(cè)云臺106繼續(xù)向前移動，那么得到的相似性會變差，則再回調(diào)到之前最相似位置處，則這個(gè)角度就是最佳會聚點(diǎn)。 在本實(shí)施例中，該系統(tǒng)還根據(jù)中央鏡頭101對目標(biāo)物的聚焦?fàn)顩r及畫面物體的大 小來調(diào)節(jié)左右側(cè)鏡頭103的聚焦、放大等，使左右側(cè)鏡頭103在會聚的同時(shí)，自動修正其聚 焦點(diǎn)以及放大倍數(shù)，這樣，左右側(cè)鏡頭103就像人眼一樣進(jìn)行了光軸的會聚，左右側(cè)鏡頭 103視頻的圖像在合成立體的時(shí)候，顯示的圖像會逼真而自然。 利用該系統(tǒng)進(jìn)行立體拍攝時(shí)，左右側(cè)鏡頭103時(shí)刻保持著中心畫面與中央鏡頭 101會聚，同時(shí)時(shí)刻保持著放大縮小、焦距、白平衡等一致。這樣在操作該立體攝像系統(tǒng)陣 列的時(shí)候，只要操作好中央鏡頭101，讓中央鏡頭101選取好正確的畫面，其他鏡頭就會同 步跟進(jìn)調(diào)整。中央鏡頭101可以隨意調(diào)整放大縮小、焦距、白平衡以及其他參數(shù)，左右側(cè)鏡 頭103在云臺驅(qū)動器和鏡頭驅(qū)動器的作用下，會幾乎完全同步的去進(jìn)行操作和控制。即拍 攝者只需要操作中央鏡頭101對目標(biāo)物進(jìn)行跟蹤，以及焦距、放大倍數(shù)的調(diào)節(jié)，讓左右側(cè)鏡 頭103自動跟蹤并達(dá)到最佳的會聚效果，并實(shí)現(xiàn)同步聚焦、放大調(diào)節(jié)，如同普通平面攝像機(jī) 那樣使用方便。這樣得到的左右圖像或視頻，通過系統(tǒng)后端的立體同步合成以及壓縮編碼 即可完成高標(biāo)準(zhǔn)的立體影像拍攝。在該實(shí)施例中，所述圖像比較器、云臺驅(qū)動器和鏡頭驅(qū)動 器可以為實(shí)體裝置，也可以通過軟件在處理器中實(shí)現(xiàn)上述圖像比較器、云臺驅(qū)動器和鏡頭 驅(qū)動器的功能。這個(gè)鏡頭陣列的鏡頭不限于三個(gè)，可以是任何的奇數(shù)數(shù)量，只是增加一組左 右側(cè)鏡頭103，然后對應(yīng)增加該左右側(cè)鏡頭103的圖像比較器、云臺驅(qū)動器、鏡頭驅(qū)動器。這 樣左右側(cè)鏡頭103獲取的左右側(cè)圖像分別進(jìn)入圖像處理通道，并在后期處理合成，即可得 到完美的立體視頻或圖像。相對于人工操縱鏡頭陣列來說，該系統(tǒng)操作簡單、立體成像效果 更加自然，且省去后期校正處理。 本發(fā)明實(shí)施例還提供一種立體拍攝自動會聚跟蹤方法，其應(yīng)用于上述實(shí)施例所提 供的系統(tǒng)，如圖1和圖2所示，設(shè)置左側(cè)鏡頭102和右側(cè)鏡頭103分別位于所述中央鏡頭 101的兩側(cè)，設(shè)置所述左側(cè)鏡頭102位于左側(cè)云臺105上，設(shè)置所述右側(cè)鏡頭103位于右側(cè) 云臺106上； 該方法包括步驟 201、接收所述中央鏡頭、左側(cè)鏡頭102和右側(cè)鏡頭103分別獲取會聚目標(biāo)114的 圖像； 202、將所述中央鏡頭與所述左側(cè)鏡頭102獲取的圖像進(jìn)行對比或?qū)⑺鲋醒腌R 頭與所述左側(cè)鏡頭102獲取的圖像進(jìn)行對比，根據(jù)所述比對結(jié)果分別驅(qū)動所述左側(cè)云臺 105和左側(cè)鏡頭102，或者驅(qū)動右側(cè)云臺106和右側(cè)鏡頭103。
其中進(jìn)一步的實(shí)施例中， 所述步驟201、接收所述中央鏡頭、左側(cè)鏡頭102和右側(cè)鏡頭103分別獲取的會聚 目標(biāo)114圖像；具體包括 控制所述中央鏡頭101搜索會聚目標(biāo)114，獲取所述會聚目標(biāo)114的第一圖像；
控制左側(cè)鏡頭102搜索所述會聚目標(biāo)114，獲取所述會聚目標(biāo)114的第二圖像，控 制右側(cè)鏡頭103搜索會聚目標(biāo)114，獲取所述會聚目標(biāo)114的第三圖像；
所述步驟202、將所述中央鏡頭101與所述左側(cè)鏡頭102獲取的圖像進(jìn)行對比或?qū)?所述中央鏡頭與所述左側(cè)鏡頭102獲取的圖像進(jìn)行對比，根據(jù)所述比對結(jié)果分別驅(qū)動所述 左側(cè)云臺105和左側(cè)鏡頭102，或者驅(qū)動右側(cè)云臺106和右側(cè)鏡頭103 ;具體包括
將所述第一圖像和所述第二圖像進(jìn)行對比，得到第一比對結(jié)果，并根據(jù)所述第一 比對結(jié)果驅(qū)動所述左側(cè)云臺105對所述左側(cè)鏡頭102進(jìn)行位置調(diào)整，并且根據(jù)所述第一比 對結(jié)果驅(qū)動右側(cè)鏡頭103進(jìn)行聚焦、放大縮小、白平衡、亮度調(diào)整； 以及將所述第一圖像和所述第三圖像進(jìn)行對比，得到第二比對結(jié)果，并根據(jù)所述 第一比對結(jié)果驅(qū)動所述左側(cè)云臺105對所述右側(cè)鏡頭103進(jìn)行位置調(diào)整，并且根據(jù)所述第 一比對結(jié)果驅(qū)動右側(cè)鏡頭103進(jìn)行聚焦、放大縮小、白平衡、亮度調(diào)整。
其中，進(jìn)一步的實(shí)施例中， 所述將所述第一圖像和所述第二圖像進(jìn)行對比，得到第一比對結(jié)果，并根據(jù)所述
第一比對結(jié)果驅(qū)動所述左側(cè)云臺105對所述左側(cè)鏡頭102進(jìn)行位置調(diào)整，具體包括 將輸入的中央鏡頭101的第一圖像信息與左側(cè)鏡頭102的第二圖像信息進(jìn)行比較
分析，通過圖像分析對比，確定第一圖像的中心畫面與第二圖像的中心畫面在X、 Y軸以及
旋轉(zhuǎn)角度上的差異，然后根據(jù)所述差異驅(qū)動所述左側(cè)云臺105調(diào)整所述左側(cè)鏡頭102的X、
Y軸和仰角，以調(diào)節(jié)所述左側(cè)鏡頭102的中心畫面逐步逼近中央鏡頭的中心畫面； 將所述第一圖像和所述第三圖像進(jìn)行對比，得到第二比對結(jié)果，并根據(jù)所述第一
比對結(jié)果驅(qū)動所述左側(cè)云臺105對所述右側(cè)鏡頭103進(jìn)行位置調(diào)整，具體包括 將輸入的中央鏡頭101的第一圖像信息與右側(cè)鏡頭103的第三圖像信息進(jìn)行比較
分析，通過圖像分析對比，確定第一圖像的中心畫面與第三圖像的中心畫面在X、 Y軸以及
旋轉(zhuǎn)角度上的差異，然后根據(jù)所述差異驅(qū)動所述右側(cè)云臺106調(diào)整所述右側(cè)鏡頭103的X、
Y軸和仰角，以調(diào)節(jié)所述右側(cè)鏡頭103的中心畫面逐步逼近中央鏡頭的中心畫面。 這樣左右側(cè)鏡頭103獲取的左右側(cè)圖像分別進(jìn)入圖像處理通道，并在后期處理合
成，即可得到完美的立體視頻或圖像。相對于人工操縱鏡頭陣列來說，該系統(tǒng)操作簡單、立
體成像效果更加自然，且省去后期校正處理。 上述所有實(shí)施例中，所述圖像比較器107、108、云臺驅(qū)動器109U10和鏡頭驅(qū)動器 112、113可以為實(shí)體裝置，也可以通過軟件在處理器中實(shí)現(xiàn)上述圖像比較器107U08、云臺 驅(qū)動器109、 110和鏡頭驅(qū)動器112、 113的功能。 以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精 神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
一種立體拍攝自動會聚跟蹤系統(tǒng)，其特征在于，包括設(shè)置在固定座(104)上的中央鏡頭(101)、分別設(shè)置在固定座(104)兩側(cè)的左側(cè)云臺(105)和右側(cè)云臺(106)上左側(cè)鏡頭(102)和右側(cè)鏡頭(103)；還包括主控制器(115)，用于接收所述中央鏡頭(101)、左側(cè)鏡頭(102)和右側(cè)鏡頭(103)分別獲取的會聚目標(biāo)(114)圖像，將所述中央鏡頭(101)與所述左側(cè)鏡頭(102)獲取的圖像進(jìn)行對比或?qū)⑺鲋醒腌R頭(101)與所述右側(cè)鏡頭(103)獲取的圖像進(jìn)行對比，根據(jù)所述比對結(jié)果分別驅(qū)動所述左側(cè)云臺(105)和/或左側(cè)鏡頭(102)，或者驅(qū)動右側(cè)云臺(106)和/或右側(cè)鏡頭(103)。
2. 如權(quán)利要求l所述立體拍攝自動會聚跟蹤系統(tǒng)，其特征在于，所述主控制器(115)包 括左側(cè)圖像比較器(107)和右側(cè)圖像比較器(108)、左側(cè)云臺驅(qū)動器(109)和右側(cè)云臺驅(qū) 動器(IIO)，以及左側(cè)鏡頭驅(qū)動器(113)和右側(cè)鏡頭驅(qū)動器(112)，所述左側(cè)鏡頭(102)和 中央鏡頭(101)接入所述左側(cè)圖像比較器(107)，所述右側(cè)鏡頭(103)和中央鏡頭(101) 接入所述右側(cè)圖像比較器(108)，所述左側(cè)鏡頭驅(qū)動器(113)連接在所述左側(cè)圖像比較器(107) 和所述左側(cè)鏡頭(102)之間，所述右側(cè)鏡頭驅(qū)動器(112)連接在所述右側(cè)圖像比較器(108) 和所述右側(cè)鏡頭(103)之間；所述中央鏡頭(IOI)，用于搜索會聚目標(biāo)(114)，獲取所述會聚目標(biāo)(114)的第一圖 像，并將所述會聚目標(biāo)(114)的圖像分別發(fā)送到左側(cè)圖像比較器(107)和右側(cè)圖像比較器 (108);所述左側(cè)鏡頭(102)，用于搜索所述會聚目標(biāo)(114)，獲取所述會聚目標(biāo)(114)的第二 圖像，并將所述會第二圖像發(fā)送到左側(cè)圖像比較器(107);所述右側(cè)鏡頭(103)搜索會聚目標(biāo)(114)，獲取所述會聚目標(biāo)(114)的第三圖像，并將 所述會第三圖像發(fā)送到右側(cè)圖像比較器(108);所述左側(cè)圖像比較器(107)，用于將所述第一圖像和所述第二圖像進(jìn)行對比，得到第一 比對結(jié)果，并根據(jù)所述第一比對結(jié)果控制左側(cè)云臺驅(qū)動器(109)驅(qū)動所述左側(cè)云臺(105) 對所述左側(cè)鏡頭(102)進(jìn)行位置調(diào)整，并且根據(jù)所述第一比對結(jié)果控制所述左側(cè)鏡頭驅(qū)動 器(113)驅(qū)動右側(cè)鏡頭(103)進(jìn)行聚焦、放大縮小、白平衡、亮度調(diào)整；所述右側(cè)圖像比較器(108)，用于將所述第一圖像和所述第三圖像進(jìn)行對比，得到第二 比對結(jié)果，并根據(jù)所述第一比對結(jié)果控制左側(cè)云臺驅(qū)動器(109)驅(qū)動所述左側(cè)云臺(105) 對所述右側(cè)鏡頭(103)進(jìn)行位置調(diào)整，并且根據(jù)所述第一比對結(jié)果控制所述左側(cè)鏡頭驅(qū)動 器(113)驅(qū)動右側(cè)鏡頭(103)進(jìn)行聚焦、放大縮小、白平衡、亮度調(diào)整。
3. 如權(quán)利要求2所述立體拍攝自動會聚跟蹤系統(tǒng)，其特征在于，所述左側(cè)圖像比較器 (107)，還用于將輸入的中央鏡頭(101)的第一圖像信息與左側(cè)鏡頭(102)的第二圖像信息 進(jìn)行比較分析，通過圖像分析對比，確定第一圖像的中心畫面與第二圖像的中心畫面在X、Y 軸以及旋轉(zhuǎn)角度上的差異，然后根據(jù)所述差異驅(qū)動所述左側(cè)云臺驅(qū)動器(109)驅(qū)動所述左 側(cè)云臺(105)調(diào)整所述左側(cè)鏡頭(102)X、Y軸和仰角，以調(diào)節(jié)所述左側(cè)鏡頭(102)的中心畫 面逐步逼近中央鏡頭(101)的中心畫面；所述右側(cè)圖像比較器(108)，還用于將輸入的中央鏡頭(101)的第一圖像信息與右側(cè) 鏡頭(103)的第三圖像信息進(jìn)行比較分析，通過圖像分析對比，確定第三圖像的中心畫面 與第一圖像的中心畫面在X、 Y軸以及旋轉(zhuǎn)角度上的差異，然后根據(jù)所述差異控制所述右側(cè)云臺驅(qū)動器(110)驅(qū)動所述右側(cè)云臺(106)調(diào)整所述右側(cè)鏡頭(103)X、Y軸和仰角，以調(diào)節(jié) 所述右側(cè)鏡頭(103)的中心畫面逐步逼近中央鏡頭(101)的中心畫面。
4. 如權(quán)利要求l所述立體拍攝自動會聚跟蹤系統(tǒng)，其特征在于，所述左側(cè)鏡頭(102)、 右側(cè)鏡頭(103)和中央鏡頭(101)構(gòu)成一個(gè)水平陣列。
5. 如權(quán)利要求4所述立體拍攝自動會聚跟蹤系統(tǒng)，其特征在于，所述左側(cè)鏡頭(102)和 所述右側(cè)鏡頭(103)分別包括多個(gè)鏡頭，且左側(cè)鏡頭(102)數(shù)目與右側(cè)鏡頭(103)數(shù)目相 等，并且每個(gè)左側(cè)鏡頭(102)或者每個(gè)右側(cè)鏡頭(103)分別對應(yīng)一組鏡頭驅(qū)動器、圖像比較 器、云臺和云臺驅(qū)動器。
6. —種立體拍攝自動會聚跟蹤方法，其特征在于，設(shè)置左側(cè)鏡頭(102)和右側(cè)鏡頭 (103)分別位于所述中央鏡頭(101)的兩側(cè)，設(shè)置所述左側(cè)鏡頭(102)位于左側(cè)云臺(105) 上，設(shè)置所述右側(cè)鏡頭(103)位于右側(cè)云臺(106)上；該方法包括步驟接收所述中央鏡頭、左側(cè)鏡頭(102)和右側(cè)鏡頭(103)分別獲取會聚目標(biāo)(114)的圖像；將所述中央鏡頭與所述左側(cè)鏡頭(102)獲取的圖像進(jìn)行對比或?qū)⑺鲋醒腌R頭與所 述左側(cè)鏡頭(102)獲取的圖像進(jìn)行對比，根據(jù)所述比對結(jié)果分別驅(qū)動所述左側(cè)云臺(105) 和左側(cè)鏡頭(102)，或者驅(qū)動右側(cè)云臺(106)和右側(cè)鏡頭(103)。
7. 如權(quán)利要求6所述立體拍攝自動會聚跟蹤方法，其特征在于，所述接收所述中央鏡 頭、左側(cè)鏡頭(102)和右側(cè)鏡頭(103)分別獲取的會聚目標(biāo)(114)圖像，具體包括以下步 驟控制所述中央鏡頭(101)搜索會聚目標(biāo)(114)，獲取所述會聚目標(biāo)(114)的第一圖像；控制左側(cè)鏡頭(102)搜索所述會聚目標(biāo)(114)，獲取所述會聚目標(biāo)(114)的第二圖像， 控制右側(cè)鏡頭(103)搜索會聚目標(biāo)(114)，獲取所述會聚目標(biāo)(114)的第三圖像；所述將所述中央鏡頭(101)與所述左側(cè)鏡頭(102)獲取的圖像進(jìn)行對比或?qū)⑺鲋醒?鏡頭與所述左側(cè)鏡頭(102)獲取的圖像進(jìn)行對比，根據(jù)所述比對結(jié)果分別驅(qū)動所述左側(cè)云 臺(105)和左側(cè)鏡頭(102)，或者驅(qū)動右側(cè)云臺(106)和右側(cè)鏡頭(103);具體包括將所述第一圖像和所述第二圖像進(jìn)行對比，得到第一比對結(jié)果，并根據(jù)所述第一比對 結(jié)果驅(qū)動所述左側(cè)云臺(105)對所述左側(cè)鏡頭(102)進(jìn)行位置調(diào)整，并且根據(jù)所述第一比 對結(jié)果驅(qū)動右側(cè)鏡頭(103)進(jìn)行聚焦、放大縮小、白平衡、亮度調(diào)整；以及將所述第一圖像和所述第三圖像進(jìn)行對比，得到第二比對結(jié)果，并根據(jù)所述第一 比對結(jié)果驅(qū)動所述左側(cè)云臺(105)對所述右側(cè)鏡頭(103)進(jìn)行位置調(diào)整，并且根據(jù)所述第 一比對結(jié)果驅(qū)動右側(cè)鏡頭(103)進(jìn)行聚焦、放大縮小、白平衡、亮度調(diào)整。
8. 如權(quán)利要求7所述立體拍攝自動會聚跟蹤方法，其特征在于，將所述第一圖像和所述第二圖像進(jìn)行對比，得到第一比對結(jié)果，并根據(jù)所述第一比對 結(jié)果驅(qū)動所述左側(cè)云臺(105)對所述左側(cè)鏡頭(102)進(jìn)行位置調(diào)整，具體包括將輸入的中央鏡頭(101)的第一圖像信息與左側(cè)鏡頭(102)的第二圖像信息進(jìn)行比較 分析，通過圖像分析對比，確定第一圖像的中心畫面與第二圖像的中心畫面在X、 Y軸以及 旋轉(zhuǎn)角度上的差異，然后根據(jù)所述差異驅(qū)動所述左側(cè)云臺(105)調(diào)整所述左側(cè)鏡頭(102) X、Y和仰角，以調(diào)節(jié)所述左側(cè)鏡頭(102)的中心畫面逐步逼近中央鏡頭的中心畫面；將所述第一圖像和所述第三圖像進(jìn)行對比，得到第二比對結(jié)果，并根據(jù)所述第一比對 結(jié)果驅(qū)動所述左側(cè)云臺(105)對所述右側(cè)鏡頭(103)進(jìn)行位置調(diào)整，具體包括將輸入的中央鏡頭(101)的第一圖像信息與右側(cè)鏡頭(103)的第三圖像信息進(jìn)行比較 分析，通過圖像分析對比，確定第一圖像的中心畫面與第三圖像的中心畫面在X、 Y軸以及 旋轉(zhuǎn)角度上的差異，然后根據(jù)所述差異驅(qū)動所述右側(cè)云臺(106)調(diào)整所述右側(cè)鏡頭(103) X、Y和仰角，以調(diào)節(jié)所述右側(cè)鏡頭(103)的中心畫面逐步逼近中央鏡頭的中心畫面。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種立體拍攝自動會聚跟蹤方法及系統(tǒng)，其包括設(shè)置在固定座(104)上的中央鏡頭(101)、分別設(shè)置在固定座(104)兩側(cè)的左側(cè)云臺(105)和右側(cè)云臺(106)上左側(cè)鏡頭(102)和右側(cè)鏡頭(103)；還包括主控制器(115)，用于接收所述中央鏡頭(101)、左側(cè)鏡頭(102)和右側(cè)鏡頭(103)分別獲取的會聚目標(biāo)(114)圖像，將所述中央鏡頭(101)與所述左側(cè)鏡頭(102)獲取的圖像進(jìn)行對比或?qū)⑺鲋醒腌R頭(101)與所述右側(cè)鏡頭(103)獲取的圖像進(jìn)行對比，根據(jù)所述比對結(jié)果分別驅(qū)動所述左側(cè)云臺(105)和/或左側(cè)鏡頭(102)，或者驅(qū)動右側(cè)云臺(106)和/或右側(cè)鏡頭(103)。使用本發(fā)明的系統(tǒng)和方法，可以象普通數(shù)碼攝像機(jī)那樣進(jìn)行拍攝操作、立體成像效果更加自然，省去復(fù)雜的后期校正處理。
文檔編號H04N5/232GK101702076SQ20091011029
公開日2010年5月5日 申請日期2009年10月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月30日
發(fā)明者夏登海, 李煒 申請人:深圳市掌網(wǎng)立體時(shí)代視訊技術(shù)有限公司