[发明专利]一种3D摄像摇臂的视音频采集自动控制与通信系统

说明书

本发明涉及一种3D摄像摇臂的视音频采集自动控制与通信系统，其包括控制系统、摄像机、麦克风及依次连接的摇臂电动云台、电动伸缩摇臂和摄相机调整机构，摄像机、麦克风、摇臂电动云台、电动伸缩摇臂和摄相机调整机构均电连接于控制系统；控制系统包括主机、3D监视器、键盘控制器、解码器、3D眼镜、无线发射器和无线接收器；其中键盘控制器、3D监视器和无线发射器连接于主机，无线接收器设于远端与无线发射器配合，摄像机和麦克风电连接于主机；解码器的输入端连接于键盘控制器，解码器的输出端连接于摇臂电动云台、电动伸缩摇臂、电动滑块、摄像机电动云台和摄像机。本发明实现3D摄像摇臂的自动控制和视频采集，控制效果好。

技术领域

本发明涉及机电一体化和通信技术领域，具体涉及一种3D摄像摇臂的视音频采集自动控制与通信系统。

背景技术

摄像摇臂在电影、电视、婚礼、广告等节目拍摄大量采用，在信息技术高速发展的时代，人们对视觉影像的追求越来越高，传统的2D影视已不能满足人们的需求，更希望有一种身临其境的3D立体感。

目前，各种家庭立体播放设备如3D电视、3D投影仪等已成为普通大众选购的家用电器，大有取代传统影视播放设备的趋势。3D摄像摇臂目前在市场上很少看到，而3D视频在采集、制作、存贮、传输、显示等各环节较为复杂，没有统一的技术标准和产品样式；传统的3D 摄像拍摄是较为复杂的工作，需要多名摄像师手动操作和调节不同的部件。

鉴于此，为克服上述缺陷，提供一种3D摄像摇臂的视音频采集自动控制与通信系统成为本领域亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的是为了提供一种3D摄像摇臂的视音频采集自动控制与通信系统，实现3D 摄像摇臂的自动控制和视频采集，控制效果好，降低获取3D视频的工作复杂度，提高3D视频采集质量。

为解决以上技术问题，本发明的技术方案为：一种3D摄像摇臂的视音频采集自动控制与通信系统，包括控制系统、摄像机、麦克风及依次连接的摇臂电动云台、电动伸缩摇臂和摄相机调整机构，摄像机、麦克风、摇臂电动云台、电动伸缩摇臂和摄相机调整机构均电连接于控制系统；

其中，摇臂电动云台用于驱动电动伸缩摇臂水平旋转运动，电动伸缩摇臂用于驱动摄相机调整机构上下运动，摄相机调整机构用于安装两台摄像机并调整两台摄像机之间的间距和夹角，摄相机调整机构包括滑轨和滑动设置在滑轨上的两个电动滑块，滑轨与摇臂电动云台连接，两个电动滑块上均安装有摄像机电动云台；摄像机和麦克风设于摄像机电动云台上用于采集视频和音频；

控制系统包括主机、3D监视器、键盘控制器、解码器、3D眼镜、无线发射器和无线接收器；其中键盘控制器、3D监视器和无线发射器连接于主机，无线接收器设于远端与无线发射器配合，摄像机和麦克风电连接于主机；解码器的输入端连接于键盘控制器，解码器的输出端连接于摇臂电动云台、电动伸缩摇臂、电动滑块、摄像机电动云台和摄像机；

所述主机中设有摄像位姿调整模块和3D视频模块；所述键盘控制器工作时，启动测距模块，测量得到拍摄对象与摄像摇臂之间的距离，根据测距结果，确认选择场景及特效；接着启动摄像机间距与拍摄夹角控制模块，用于控制两摄像机拍摄状态，然后摄像机开始拍摄；测距模块采用主动双目技术测量拍摄对象与电动伸缩摇臂之间的距离；摄像机间距与拍摄夹角控制模块用于根据3D视频的场景及特效计算并调整摄像机间距与拍摄夹角；自动平衡模块用于保证在运动状态下拍摄时获取平稳的视频画面。

按以上方案，所述摄像位姿调整模块中存储不同应用场景的拍摄参数，采用D-H矩阵变换方法将摄像机拍摄的图像上的点坐标矩阵变换得到被摄物体在世界坐标系下的点坐标，建立被摄物体在世界坐标系下的三维重建，使摄像机采集的视频画面和虚拟演播室的背景场景保持同步变化。

按以上方案，所述3D视频模块用于获取两台摄像机拍摄的左右通道视频，以左右格式存贮于主机硬盘中；3D视频模块中还设有用于产生背景场景的虚拟演播室。