[发明专利]一种摄像画面保持方法及装置

说明书

本申请提供了一种摄像画面保持方法及装置，应用于摄像装置，摄像装置包括：控制机构以及固定于控制机构上的摄像机，摄像画面保持方法包括：获取摄像机运动信息，以及机器人坐标系、摄像机坐标系；确定摄像机坐标系相对于机器人坐标系的第一姿态变换矩阵；基于所述摄像机运动信息所指示的第一角速度向量以及所述第一姿态变换矩阵，确定第二角速度向量；第一角速度向量在所述摄像机坐标系的各坐标轴上对应的三个角速度分量中，其中至少一者为零；根据所述第二角速度向量控制所述机器人运动并保持摄像画面稳定。本发明能够有效控制摄像机在坐标系中一个方向的角速度始终为零，进而保证拍摄画面的稳定，使得拍摄出的影片具有更好的画面效果。

技术领域

本申请涉及影视拍摄技术领域，尤其是涉及一种摄像画面保持方法、一种摄像画面保持装置以及一种计算机可读存储介质。

背景技术

目前，在摄影装置中，摄影用机器人是视觉特效的重要素材拍摄装备，摄影机器人能够控制安装在其末端的摄影机/摄像机运动，其轨迹能够被精准地记录、存储在计算机内，轨迹数据可以编辑修改，拍摄轨迹可以精确再现，这是人工操作无法实现的。实践中，同一运动轨迹拍摄的各层影像素材在计算机中，用3D图像软件制作出多种复杂的特技影视效果，例如比例缩放、群体效果、多次拍摄等。

在常规拍摄中，需要调整摄影机进行俯仰、偏转等动作，但为了保持画面的稳定(如水平横向稳定等)，通常需要安装云台，云台虽然在控制上容易实现，但增加了装置和系统的硬件成本与复杂度。现有技术中，若不采用云台，而将摄影机直接与机器人末端固连，那么在摄影机器人拍摄路径的手动示教过程中，难以保持摄像机画面稳定，每一个示教点都需要反复调整，应用效率低。

发明内容

有鉴于此，本申请的目的在于提供一种摄像画面保持方法及装置，在拍摄过程中不需要使用云台，降低了成本，仅通过控制机器人(控制机构)即可实现摄像机画面的稳定，比不对每一个是示教点反复调整，提高了应用效率。

本申请实施例提供了一种摄像画面保持方法，应用于摄像装置，所述摄像装置包括：控制机构以及固定于控制机构上的摄像机，所述摄像画面保持方法包括：

获取摄像机运动信息，所述控制机构所处的机器人坐标系，以及所述摄像机所处的摄像机坐标系；

基于所述控制机构和所述摄像机之间的连接位置关系，确定所述摄像机坐标系相对于所述机器人坐标系的第一姿态变换矩阵；

基于所述摄像机运动信息所指示的第一角速度向量以及所述第一姿态变换矩阵，确定第二角速度向量；所述第一角速度向量在所述摄像机坐标系的第一坐标轴、第二坐标轴和第三坐标轴上对应的三个角速度分量中，其中至少一者为零；

根据所述第二角速度向量控制所述机器人在机器人坐标系中运动以保持所述摄像机跟随所述控制机构运动拍摄过程中摄像画面稳定。

进一步地，所述获取摄像机运动信息，所述控制机构所处的机器人坐标系，以及所述摄像机所处的摄像机坐标系之后，所述摄像画面保持方法还包括：

确认所述摄像机坐标系的所述第一坐标轴、所述第二坐标轴和所述第三坐标轴在所述机器人坐标系中对应的第一方向向量、第二方向向量和第三方向向量；

所述基于所述控制机构和所述摄像机之间的连接位置关系，确定所述摄像机坐标系相对于所述机器人坐标系的第一姿态变换矩阵，包括：

基于所述第一方向向量、所述第二方向向量和所述第三方向向量，确定所述摄像机坐标系相对于所述机器人坐标系的第一姿态变换矩阵。

进一步地，所述摄像画面保持方法还包括：

获取世界坐标系；

根据所述控制机构在所述世界坐标系的自身位姿，确定所述机器人坐标系相对于所述世界坐标系的第二姿态变换矩阵；