[发明专利]一种基于目标位置感知的演播室智能控制系统和方法

说明书

本发明提供一种基于目标位置感知的演播室智能控制系统和方法。本发明的系统中网络连接设备将控制中心与位置采集设备、摄像系统、灯光系统、虚拟显示系统和背景屏幕系统接入同一网络。位置采集设备用于采集动态目标的三维位置信息，并将其发送给控制中心。具体方法是将控制中心与其他设备建立通信连接，利用位置采集设备感知动态目标获得三维位置信息，由控制中心将三维位置信息映射为摄像控制参数、灯光控制参数、虚拟显示控制参数和背景屏幕控制参数，并根据控制参数生成相应控制指令发送给对应设备，各个设备执行该控制指令指定的操作。利用本发明系统和方法可以实现在被拍摄目标动态的移动过程中，实时智能地对演播室设备进行联动控制。

技术领域

本发明属于广播电视技术领域，具体涉及一种基于目标位置感知的演播室智能控制系统和方法。

背景技术

在演播室的节目摄制过程中，对于动态的拍摄目标的追踪拍摄往往只能通过人工方式进行，在拍摄过程中需要根据被拍摄物体的移动位置对摄像摇臂进行实施控制，还需同时调整摄像的焦距，往往拍摄效果不尽如人意。另外，在被拍摄目标移动过程中，为了实现较为理想的拍摄效果，还需要对灯光角度进行调整，使被拍摄目标的光线适中。现今全媒体演播方式的盛行，在演播过程中除了要关注被拍摄目标本身的拍摄效果外，还需要兼顾目标与背景屏幕和虚拟前景之间的互动和协调。因此，如何在被拍摄目标动态的移动过程中，实现实时智能的演播室设备的联动控制是演播室控制中的一大难题。

发明内容

为了克服现有技术的问题，本发明实例提供一种基于目标位置感知的演播室智能控制系统和方法，用以解决现有技术中演播室控制中无法对动态拍摄目标实时协调控制拍摄的问题。

本发明的系统包括：控制中心、位置采集设备、摄像系统、灯光系统、虚拟显示系统、背景屏幕系统和网络连接设备，其中：

所述网络连接设备为有线网络中的连接设备(例如以太网交换机)或无线网络中的连接设备(例如无线路由器)；网络连接设备将控制中心与位置采集设备、摄像系统、灯光系统、虚拟显示系统和背景屏幕系统接入同一网络；位置采集设备用于采集动态目标的三维位置信息，并将其通过网络发送给控制中心；位置采集设备可以是压力传感器或红外感应器等采集目标位置信息的设备。

所述控制中心包括接入模块、控制参数映射模块、指令生成模块和指令发送模块；其中：

接入模块用于与位置采集设备、摄像系统、灯光系统、虚拟显示系统和背景屏幕系统接入同一网络；

控制参数映射模块用于将从位置采集设备接收的位置信息映射为各个设备的控制参数；控制参数包括摄像控制参数、灯光控制参数、虚拟显示控制参数和背景屏幕控制参数；摄像控制参数包括摄像机的目标位置、目标角度和目标焦距；灯光控制参数包括灯光旋转角度和灯光亮度；虚拟显示控制参数包括摄像机的当前位置和目标位置信息，用于实时渲染三维虚拟图像；背景屏幕控制参数包括屏幕序号和开关信息；

指令生成模块根据控制参数生成各个设备可以识别解析的控制指令；

指令发送模块通过接入的网络向各设备发送控制指令。

进一步，所述的控制参数映射模块包括摄像控制模块、灯光控制模块、虚拟显示控制模块和背景屏幕控制模块；

摄像控制模块中包含摄像机可达到的调整精度范围内的所有摄像调整模板；摄像控制模块根据目标的三维位置，确定摄像机的目标位置、角度和焦距，并量化映射为摄像机可执行的摄像调整模板，得到摄像控制参数；

灯光控制模块通过国际上通用的DMX512通信协议实现对灯光的控制；确定演播过程中灯光变化的典型模式，将每一个灯光变化模式量化为灯具的旋转角度和灯光亮度，定义为灯光控制模板；根据目标的三维位置信息，确定目标光照效果的灯光控制模板，得到灯光控制参数；

虚拟显示控制模块根据当前摄像机反馈的位置信息和目标三维位置信息确定虚拟摄像机的对应坐标，得到虚拟显示控制参数；