CN111447368A - 一种自由视角图像采集*** - Google Patents

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李文军
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Abstract

一种自由视角图像采集***。包括：第一摄像机、第二摄像机、……、第N‑1摄像机、第N摄像机，第一摄像机与第二摄像机连接，第二摄像机与第三摄像机连接，以此类推，第N‑1摄像机与第N摄像机连接。该***还包括：M台交换机、计算机；每X台摄像机分别与一台交换机连接；每台交换机之间顺序连接，其中一台交换机与计算机连接。本发明采用音频接口电信号同步的模式实现所有相机之间的拍摄同步；另外，计算机配置其中一台摄像机的参数，然后读出该摄像机的参数，写入到所有其它摄像机中。该***无需额外配置同步控制器，精简了图像采集***的结构；且无需人为对每台摄像机分别进行参数配置，减少了操作者的工作量，从而节约了人工成本。

Description

一种自由视角图像采集***
技术领域
本发明属于图像采集技术领域，具体涉及一种自由视角图像采集***。
背景技术
在子弹时间图像采集***或自由视角图像采集***中，通常会用到多台摄像机进行图像拍摄以实现特效视频的生成。但多台摄像机之间的拍摄同步，多台摄像机的参数配置，是需要解决的技术问题。
现有技术中，一种方案为通过使用拍摄软件分别给多台相机发送拍摄信号，对多台摄像机进行触发控制实现拍摄的同步，及对每台摄像机分别进行工作参数设置。
另一种方案为：在Sony自由视角图像拍摄***中，每台摄像机通过对应的同步控制器与电脑主机连接，实现拍摄***中多台摄像机机的同步拍摄。每台摄像机的参数配置单独进行。
综上所述，现有自由视角图像采集***中，使用软件控制的***无法实现多台摄像机超高精度同步拍摄，造成多路视频无法对准。额外添加同步控制器控制多台摄像机的同步拍摄可以高精度对拍摄进行同步，但需要多台额外的同步控制器，且需要对每台摄像机分别进行参数配置，增加了参数配置工作量。
发明内容
现有自由视角图像采集***中，使用软件控制的***无法实现多台摄像机超高精度同步拍摄，造成多路视频无法对准；额外添加同步控制器控制多台摄像机的同步拍摄可以高精度对拍摄进行同步，但增加了额外器件同步控制器，造成了***结构复杂。两种方式都需要对每台摄像机分别进行参数配置，增加了参数配置工作量。为了解决上述问题，本发明提供一种自由视角图像采集***，具体方案如下：
一种自由视角图像采集***，包括：第一摄像机、第二摄像机、……、第N-1摄像机、第N摄像机，所述第一摄像机与所述第二摄像机连接，所述第二摄像机与所述第三摄像机连接，以此类推，所述第N-1摄像机与所述第N摄像机连接。
进一步的，所述第一摄像机、第二摄像机、……、第N-1摄像机、第N摄像机均设置有音频输入口与音频输出口作为同步信号传输口；第一摄像机的音频输出口与第二摄像机的音频输入口连接，第二摄像机的音频输出口与第三摄像机的音频输入口连接，以此类推，第N-1摄像机的音频输出口与第N摄像机的音频输入口连接。
进一步的，第一摄像机的音频输出口与第二摄像机的音频输入口通过3.5mm音频线连接，第二摄像机的音频输出口与第三摄像机的音频输入口通过3.5mm音频线连接，以此类推，第N-1摄像机的音频输出口与第N摄像机的音频输入口通过3.5mm音频线连接。
进一步的，所述N的取值范围为：[2,+∞]。
进一步的，所述***还包括：M台交换机、计算机；
每X台摄像机分别与一台交换机连接；
每台交换机之间顺序连接，其中一台交换机与所述计算机连接。
进一步的，所述M的取值为：M≤N，X的取值范围为：X≥1。
进一步的，所述M台交换机均为POE供电交换机。
进一步的，所述M台POE供电交换机之间、M台POE供电交换机与摄像机之间、POE供电交换机及计算机之间均通过网线连接。
进一步的，所述M台交换机为普通交换机。
进一步的，所述M台普通交换机之间、M台普通交换机与摄像机之间、普通交换机与计算机之间均通过网线连接；所述N台摄像机均与电源连接。
进一步的，所述计算机发送拍摄开始信号/停止信号到第一台摄像机，第一台摄像机通过音频接口将开始信号/停止信号传递至所有其它N-1台摄像机，实现摄像机的同步开始/停止拍摄。
本发明自由视角图像采集***中，采用音频接口电信号同步的模式实现所有相机之间的拍摄同步；另外，计算机配置其中一台摄像机的参数，然后读出该摄像机的参数，写入到所有其它摄像机中。该图像采集***无需额外配置同步控制器，精简了图像采集***的结构；且无需人为对每台摄像机分别进行参数配置，减少了操作者的工作量，从而节约了人工成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施方式提供的一种多镜头图像采集***的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。
本发明提供了一种多镜头图像采集***，如图1所示，包括：N台摄像机：第一摄像机1-1、第二摄像机1-2、第三摄像机1-3、第四摄像机1-4、第五摄像机1-5、第六摄像机1-6、第七摄像机1-7、第八摄像机1-8、第九摄像机1-9、……、第N摄像机1-N；所述第一摄像机1-1与所述第二摄像机1-2连接，所述第二摄像机1-2与所述第三摄像机1-3连接，以此类推，所述第N-1摄像机1-N-1与所述第N摄像机1-N连接。
摄像机之间的连接采用音频接口，在第一摄像机、第二摄像机、……、第N-1摄像机、第N摄像机上均设置有音频输入口与音频输出口作为同步信号传输口。第一摄像机的音频输出口O与第二摄像机的音频输入口I连接，第二摄像机的音频输出口O与第三摄像机的音频输入口I连接，以此类推，第N-1摄像机的音频输出口O与第N摄像机的音频输入口I连接。第一摄像机音频输入口I、及第N摄像机的音频输出口O闲置。常规情况，将第一摄像机1-1作为主摄像机，其它摄像机作为从摄像机。
摄像机之间的连接线选择音频连接线，例如、3.5mm音频线、2.5mm音频线及光纤等，均可实现同步信号的传输。作为优选方案，摄像机之间的连接线选择3.5mm的音频线。第一摄像机的音频输出口O与第二摄像机的音频输入口I通过3.5mm音频线连接，第二摄像机的音频输出口O与第三摄像机的音频输入口I通过3.5mm音频线连接，以此类推，第N-1摄像机的音频输出口O与第N摄像机的音频输入口I通过3.5mm音频线连接。
由于自由视角图像采集***中，摄像机等距排列，因此用于同步信号传递的音频连接线可以采用等长的线缆，便于生产与安装，能够降低生产成本、加快安装调试速度。
摄像机的台数N可以为大于等于2的任意取值，例如16,32,64等。满足图像采集需求即可。
该自由视角图像采集***中，第一摄像机通过3.5mm音频接口将开始信号/停止信号传递至所有从摄像机，实现所有摄像机的同步开始/停止拍摄。即音频接口电信号同步的模式实现所有相机之间的拍摄同步，无需额外配置同步控制器，精简了图像采集***的结构。
如图1所示，该***还包括：M台交换机：第一交换机4-1、第二交换机4-2、……、第M交换机4-M、计算机5。每X台摄像机分别与一台交换机连接；每台交换机之间顺序连接，其中一台交换机与所述计算机5连接。所述M的取值为：M≤N，X的取值范围为：X≥1。
为了减少电源线的使用，便于***组装，交换机采用POE供电交换机。每X台摄像机分别与一台POE供电交换机连接；常规的根据POE供电交换机的供电接口数来定X的数值。POE供电交换机的任一供电接口可以与上一个POE供电交换机连接，可以与下一个供电交换机连接，还可以连接一个摄像机，也可以连接计算机。例如一个8口POE供电交换机，那么对应连接6台摄像机。另外两个供电接口用于与上一个、下一个POE供电交换机连接或者计算机连接。当然，也可以只连接1台摄像机、或者2台摄像机，即X的取值为：X≥1，但小于等于POE供电交换机的供电接口数减1；只要POE供电交换机的供电接口数能满足需求即可。每台摄像机的网线接口通过网线与一台POE供电交换机的供电接口相连接。
每台POE供电交换机之间通过网线顺序连接，一端连接POE供电交换机的任一空闲接口，另一端连接相邻另一台POE供电交换机的任一空闲接口，最后一台POE供电交换机的接口与所述计算机5的网口连接。也即第一POE供电交换机4-1的任一空闲接口与第二POE供电交换机4-2的任一空闲接口连接，第二POE供电交换机4-2的任一空闲接口与第三POE供电交换机的任一供电接口连接，以此类推，最终第M台POE供电交换机4-M的接口通过网线与计算机5的网口连接。
摄像机的台数N可以为大于等于2的任意取值，例如16,32,64等。POE供电交换机的台数根据连接摄像机的台数来确定，取值为：M≤N。例如：摄像机台数N为64，每台POE供电交换机连接6台摄像机，那么POE供电交换机的台数M为11台，如果每台POE供电交换机连接1台摄像机，那么POE供电交换机的台数M为64台。
当然交换机也可以选取普通交换机。连接方式和采用POE供电交换机的连接方式相同，但所有摄像机均额外与电源连接，以给摄像机供电。
***中，所述计算机5发送拍摄开始信号/停止信号到第一摄像机1-1，第一摄像机1-1通过音频接口将开始信号/停止信号传递至所有其它N-1台摄像机，实现摄像机的同步开始/停止拍摄。
使用***采集图像之前，计算机5通过网线控制调试第一摄像机的参数，调试完成后，读出参数，将参数写入到所有其它摄像机中。所述参数包括快门速度、EV(ExposureValues，曝光值)值、相机感光度ISO、白平衡等影响图像质量的系数。此处无需重复调试所有摄像机的图像参数，减少了操作者的工作量，从而节约了人工成本。
本发明自由视角图像采集***中，采用音频接口电信号同步的模式实现所有相机之间的拍摄同步；另外，计算机配置其中一台摄像机的参数，然后读出该摄像机的参数，写入到所有其它摄像机中。该图像采集***无需额外配置同步控制器，精简了图像采集***的结构；且无需人为对每台摄像机分别进行参数配置，减少了操作者的工作量，从而节约了人工成本。
应当理解的是，本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。

Claims (11)

1.一种自由视角图像采集***，包括：第一摄像机、第二摄像机、……、第N-1摄像机、第N摄像机，其特征在于，所述第一摄像机与所述第二摄像机连接，所述第二摄像机与所述第三摄像机连接，以此类推，所述第N-1摄像机与所述第N摄像机连接。
2.根据权利要求1所述的自由视角图像采集***，其特征在于，所述第一摄像机、第二摄像机、……、第N-1摄像机、第N摄像机均设置有音频输入口与音频输出口作为同步信号传输口；第一摄像机的音频输出口与第二摄像机的音频输入口连接，第二摄像机的音频输出口与第三摄像机的音频输入口连接，以此类推，第N-1摄像机的音频输出口与第N摄像机的音频输入口连接。
3.根据权利要求2所述的自由视角图像采集***，其特征在于，第一摄像机的音频输出口与第二摄像机的音频输入口通过3.5mm音频线连接，第二摄像机的音频输出口与第三摄像机的音频输入口通过3.5mm音频线连接，以此类推，第N-1摄像机的音频输出口与第N摄像机的音频输入口通过3.5mm音频线连接。
4.根据权利要求3所述的自由视角图像采集***，其特征在于，所述N的取值范围为：[2,+∞]。
5.根据权利要求1至3任一项所述的自由视角图像采集***，其特征在于，所述***还包括：M台交换机、计算机；
每X台摄像机分别与一台交换机连接；
每台交换机之间顺序连接，其中一台交换机与所述计算机连接。
6.根据权利要求5所述的自由视角图像采集***，其特征在于:所述M的取值为：M≤N，X的取值范围为：X≥1。
7.根据权利要求5所述的的自由视角图像采集***，其特征在于，所述M台交换机均为POE供电交换机。
8.根据权利要求7所述的的自由视角图像采集***，其特征在于，所述M台POE供电交换机之间、M台POE供电交换机与摄像机之间、POE供电交换机及计算机之间均通过网线连接。
9.根据权利要求5所述的的自由视角图像采集***，其特征在于，所述M台交换机为普通交换机。
10.根据权利要求9所述的的自由视角图像采集***，其特征在于，所述M台普通交换机之间、M台普通交换机与摄像机之间、普通交换机与计算机之间均通过网线连接；所述N台摄像机均与电源连接。
11.根据权利要求5至10任一项所述的自由视角图像采集***，其特征在于，所述计算机发送拍摄开始信号/停止信号到第一台摄像机，第一台摄像机通过音频接口将开始信号/停止信号传递至所有其它N-1台摄像机，实现摄像机的同步开始/停止拍摄。
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