[发明专利]一种对所拍目标多角度实时转播的系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种对所拍目标多角度实时转播的系统和方法，是一种使用计算机技术进行视频图像处理的系统和方法，是一种用于电视转播的系统与方法。

背景技术

在体育赛事的现场转播中，常预先在比赛场地中设置多个摄像机机位，用以捕捉比赛场景基于不同视角的精彩画面，并将多机位采集的信号经过切换后播出，使用户能够看到由不同摄像机位拍摄的不同视角的现场画面，为观众呈现身临现场的视觉体验。但这种转播方法无法满足对于某一特定目标多角度、连贯画面的记录及回放的需求。例如对于跳马、吊环等具有高技巧性、运动速度很快的比赛项目的现场转播，此时运动员的比赛动作往往在几秒钟内完成，而最能体现运动员运动竞技水平的画面往往时间更短。如果想从不同的角度欣赏运动员某一时刻或某一极短时间的运动姿态的连贯画面，借助于上述传统的多机位拍摄方法显然不能满足，而高速摄像机也只能记录下运动员某一固定角度的细微动作变化，而无法进行多角度连贯画面的记录回放。为此，近几年也出现了一些对传统多机位拍摄进行改进的方法，但往往需要将现场采集的视频文件通过后期制作系统进行人工的视频剪辑合成，由于增加了一环制作工序，降低了整个系统的运行速度，无法适应电视现场转播对时间的苛刻要求。

发明内容

为解现有技术存在的问题，本发明提供了一种对所拍目标多角度实时转播的系统和方法，能够记录某一特定目标的多角度运动画面，并借助于计算机的快速处理，实时产生这一特定目标的基于同一时刻或者较短时间段的多角度连贯画面的回放信号。以此，为观众呈现更为精彩细致的比赛画面，提升用户体验。

本发明的技术方案是：一种对所拍目标多角度实时转播的系统，包括同步装置、若干台摄像机、采集存储装置，所述系统还包括视频处理单元和模式选择单元，所述若干台摄像机和采集存储装置通过时间信号同步线缆与同步装置连接，并且所述若干台摄像机分别通过信号电缆与采集存储装置连接；所述视频处理单元与模式选择单元、采集存储装置连接；所述的模式选择单元上设有专用的多个回放模式键。 

一种应用于上述系统的对所拍目标多角度实时转播的方法，方法的步骤如下：

设置摄像机位置步骤：用于所述的若干台摄像机的位置设置，在被拍摄位置的四周的一个弧段上等间距预设置若干台摄像机，先确定一个主摄像机的机位，主摄像机的位置设置在可以拍摄到待拍目标整个运动过程的方位上，其他摄像机的位置以待拍摄位置为圆心，以所述主摄像机到圆心的投影距离为半径的弧段上均匀放置；所有摄像设备的镜头指向同一拍摄点；

同步摄像机的步骤：用于所述的同步装置同步所述若干台摄像机，在拍摄现场设置一个同步装置，将所述同步装置的同步信号源接入到各摄像机的同步信号输入接口，设置摄像机的同步方式为“外同步”；所述同步装置的同步信号源同时也接入到采集存储装置和播出装置的同步信号输入接口；

校正摄像机参数的步骤：用于将所有摄像机白平衡、光圈、焦距等参数调整为一致，并且设置在固定模式，不能随环境自动调整；

同步拍摄的步骤：用于所有摄像机在同步完成后对拍摄目标同步拍摄，并将拍摄到的视频信号传输给采集存储装置；

图像的同步采集步骤：用于所述的采集存储装置同步采集视频信号，将所有摄像机拍摄的视频信号实时并且同步采集到采集存储装置中；根据多台摄像机在现场的安装布置方式，设置多个摄像机输入的视频信号在采集存储装置的故事板列表上的排列顺序，以所述主摄像机输入画面为第一层画面，其余摄像机按照与主摄像机的距离依次排列，距离主摄像机最近的排在第二层画面，次近的排在第三层画面，最远的排在最下的一层画面；并且保证故事板上各层画面在时间轴上按照拍摄时刻对齐；

选择回放模式步骤：用于所述的模式选择单元选择回放模式，多种回放模式预先设置并保存在模式选择单元中，其中每个模式对应一个回放模式键；由操作者直接按动一个回放模式键人工选择一种回放模式，并给视频处理单元发送指令； 

图像处理步骤：用于所述的视频处理单元处理视频帧序列，视频处理单元接到所选回放模式指令后，视频处理单元向采集存储装置读取多台摄像机拍摄的视频帧序列，并按照所选回放模式进行相应的图像处理，处理的方法是选取该回放模式所遍历路径上相关联的真实帧序列作为参考帧，将所述参考帧进行插值算法计算得到虚拟视频帧，将插值得到的虚拟视频帧与原先读取的真实视频帧序列一同作为备选输出帧，备选输出帧根据该所选回放模式进行组合筛选后作为视频处理单元的输出传送给回放播出装置；