[发明专利]全角度虚拟拍照装置

说明书

技术领域

本发明涉及多媒体领域，具体涉及一种全角度虚拟拍照装置。

背景技术

虚拟拍照技术是应用实时抠图技术与图像合成把摄像头拍摄的视频帧中的人物实时的剪切出来，合成到指定的图像场景中。

抠图与图像合成技术是影视制作中心必不可少的关键技术，广泛应用于媒体制作中，抠图是指吧任意形状的前景物体从图像中抽取出来的一种技术，而实时抠像则是在视频播放或摄像头采集视频帧的同时进行实时抠图；图像合成技术则是把抽取出来的前景物体和一幅新的背景图像合成为新的图像。抠图和图像合成是互逆的基本操作，抠图与图像合成技术始于19世纪50年代，它经历了光学和数字两大发展阶段，20世纪80年代，数字抠图方法逐渐取代了光学抠图方法。当前数字抠图与图像合成技术已经在各种应用中占据了主导地位。数字抠图技术主要分为蓝屏抠图和自然图像抠图，此外还有环境抠图、阴影抠图和视频抠图三种扩展和应用。

通常我们身处不同环境想拍摄录制身在其他场景中的照片与视频，这时就需要实时的抠图与图像合成显示。全角度虚拟拍照装置就是一个利用实时抠图技术与图像合成技术的虚拟拍照与摄像的系统。

发明内容

本发明目的是提供一种全角度虚拟拍照装置，该全角度虚拟拍照装置将影像自身的变化画面与人体动作捕获画面精确区别，提高了捕获精度，实现人体和各种更新后背景图像信息混合显示，使得展示效果更丰富，实现全角度的立体展示；且具有良好的像差修正与具有优势的光学传递函数MTF，并可有效的缩短摄像用光学透镜组或摄像装置的镜头的全长。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种全角度虚拟拍照装置，包括至少4个分别安装于展厅空间四个顶角处的摄像机构、背景存储器和中央处理单元；

所述摄像机构包括壳体、红外摄像头和红外感应器，所述红外摄像头和红外感应器安装于壳体前端面，所述红外感应器感应人体运动从而生成摄像头触发信号，该红外摄像头用于实时拍摄场景和人体图像信息；

第一红外灯位于所述红外摄像头和红外感应器之间，用于发射红外灯光的所述第一红外灯组安装于壳体前端面；

所述红外摄像头进一步包括：全反射式棱镜、具有负光焦度的第一镜组件、具有正光焦度的第二镜组件、具有正光焦度的第三镜组件和具有正光焦度的第四镜组件，所述第一镜组件包含至少一个负光焦度的透镜，所述第二镜组件包含至少一个光学面为非球面的透镜，所述第三镜组件包含至少一个正光焦度的透镜及至少一个负光焦度的透镜，所述第四镜组件包含至少一个光学面为非球面的透镜；所述第二镜组件的焦距为f₂，所述第三镜组件的焦距为f₃，所述红外摄像头的光学透镜组满足下列关系式：0.4<f₃/f₂<0.7；

所述第三镜组件在光轴上依序具有第一透镜、第二透镜和第三透镜，所述第一透镜为具正光焦度的透镜，第一透镜的第一光学面为非球面式的凸面，第一透镜的第二光学面为凸面，第二透镜为具正光焦度的透镜，第二透镜的第一光学面为凸面，第二透镜的第二光学面为凹面，第三透镜为具负光焦度的透镜，其第三透镜的第一光学面为凸面，第三透镜的第二光学面为凹面；

中央处理单元，通过线缆分别连接到红外摄像头和红外感应器，根据来自红外感应器的摄像头触发信号启动红外摄像头工作，并接收来自红外摄像头的场景和人体图像信息，并获得人体运动趋势信息；

所述背景存储器，用于存储更新后背景图像信息；

人体跟踪模块，根据来自中央处理单元的人体运动趋势信息调整所述摄像机构角度；

图像提取模块，将来自红外摄像头的场景和人体图像信息中人体运动信息和背景图像信息分别提取出；

图像合成器，将来自图像提取模块的人体运动信息与来自背景存储器的更新后背景图像信息合并生成虚拟拍照图片。

上述技术方案中进一步改进的方案如下：

1. 上述方案中，还包括第二红外灯和第三红外灯，此第二红外灯位于红外摄像头与第一红外灯相背的一侧，此第三红外灯位于红外感应器与第一红外灯相背的一侧，用于发射红外灯光的所述第二、第三红外灯安装于壳体前端面。

2. 上述方案中，还包括一玻璃挡板，其贴覆于所述壳体前端面并覆盖所述红外摄像头和红外感应器。

3. 上述方案中，所述全反射式棱镜具有入射面、反射面和出射面，此全反射式棱镜为直角三角形状的棱镜，其反射面设置于斜边上。

由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点和效果：