[发明专利]便携式360°环幕立体影院系统

说明书

技术领域

本发明属于全方位视觉技术、光学技术、计算机技术在360°环幕全景立体摄像与环幕立体影院方面的应用。

背景技术

目前的360°环幕影院系统：主要由360度环幕银幕、环幕放映系统、多组投影同步控制系统、无缝融合技术和曲面变形处理系统、系统播放及集成控制系统、音响系统以及相关的360度特殊影片等几个部分组成，是借助新的科技手段而产生的一种新的电影形式，其特点是电影画面特别大，银幕包围观众厅整整一圈，观众可以站在场地中央随意观看。这种形式的电影是9台摄影机同步全景角拍摄的，再由9台放映放在环形银幕上进行同步放映，形成一个360度的全景式画面。在观看环幕电影时，观众被360 度的画面和多路立体声所包围，从而产生一种身临其境的强烈感受，会不自觉地感到自己就是电影所表现的环境中一员，并随着电影镜头的变化而产生不同的情绪反映。

由于上述360°环幕影院系统的环幕电影是用9台摄影机同步全景角拍摄的，需要控制9台摄影机同步拍摄，需要对所拍摄的9个视频流图像做无缝融合和曲面变形处理，同时也要求9台摄影机在拍摄过程中始终保持相同的摄像参数；另一方面，在环形银幕上进行放映时，需要通过多组投影同步控制系统来控制9台放映设备，并且要求9台放映设备与9台摄影机保持空间结构上、光学成像和光学投影的一致性、时间上的同步性；上述这些要求决定了360°环幕影院系统的拍摄和放映设备的使用维护难度以及价格成本。但是目前360°环幕影院系统的环幕电影还不具备立体环幕电影摄像和放映技术，如果要在现有基础上实现，技术会更复杂、实现成本会更高。

立体摄像的基本原理是从两个视点拍摄同一景物，以获取在不同视角下的感知图像，通过三角测量原理计算图像像素间的位置偏差、即视差，来获取景物的三维信息，这一过程与人类视觉的立体感知过程是类似的。

中国发明专利申请号为200710042938.X公开了一种全景立体环摄数码照相机,其步进电机、控制电路、A/D转换器、计算机和与多个如二个照相机镜头配套使用的二条线阵CCD之间电连接或信号连接;控制电路、A/D转换器及步进电机安装在底座内,二个照相机镜头安装在基座上,并以步进电机转轴的轴线为对称中心而分列两侧,二个照相机镜头在一条水平线上；安装在基座上的二条阵CCD与其相对应的照相机镜头在一个焦平面上；基座设置在步进电机的转轴上。该发明合成后的图像为360°全景，该技术由于存在着时间延迟和拍摄死角，要拍摄运动物体或者是在摄像机运动中拍摄景物，采用这种摄像方法就难以实现实时全景立体图像的摄制工作。

随着高清摄像芯片和高清投影仪的不断涌现为单摄像机拍摄360度环幕电影提供了基础，高清摄像芯片的分辨率遵循适合于半导体的莫尔定律，以每年或每两年翻倍地提高，预期在今后的十五年里仍然会保持这个增长趋势；全景折反射成像技术的出现使得环幕电影的拍摄和放映设备更加简单和便携，可大大降低360°环幕影院系统以及环幕电影的拍摄装置的成本。更重要的是采用全景折反射成像技术进行环幕电影的拍摄和放映，其装置的结构非常简单，便于携带，这样使得两个相同的拍摄360度环幕电影单全景摄像机组合成一个拍摄360度立体环幕电影成为可能，同时也使得两台放映360度环幕电影设备组合成一个360度立体环幕电影设备成为可能。

发明内容

为了克服已有360°环幕立体影院系统的制造成本高、维护安装难、技术要求高、场地要求高、不便于携带、制作立体全景电影和放映立体全景电影困难等不足，本发明提供一种性价比高、操作简单、能便携轻便实时地拍摄全景立体环幕电影的全景立体摄像装置和360°环幕立体影院放映系统。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：