[发明专利]一种封闭性的可穿戴全景摄像与处理系统及其操作方法

说明书

技术领域

本发明涉及虚拟现实技术的技术领域，更具体地说，本发明涉及一种封 闭性的可穿戴全景摄像与处理系统及其操作方法。

背景技术

虚拟现实技术是通过完全或几乎完全覆盖人双眼视野的视频信息，加上 随佩戴者头部移动而变换的虚拟视角，让使用者得到身临其境体验的技术。 为了捕捉让使用者觉得身处的现实环境，许多公司使用多个朝向不同角度的 摄像机拍摄影像后将几条影像流拼接成一个立体360°的影像，让虚拟现实观 看者可以转头以观看同一处地点不同角度的影像，达到身临其境的效果。

公布号为CN105072393A的英飞拓发明专利申请公开了一种多镜头全 景网络摄像机及拼接方法，但该申请的发明用途是监控领域，设备不可穿戴， 且输出的流媒体不是针对虚拟现实的双目视频，而是合成一个平面的全景影 像(用于显示在监控屏幕上)。

目前现有的其他虚拟现实摄像机LucidCam和运动相机GoPro仅有两个镜 头而且都是鱼眼/视角150-180度的超广角镜，这种镜头的厚度相对手机相机镜 头厚了很多，佩戴在头部会非常笨重。

这些现有的产品拍摄的画面会有一些不自然畸变，同时没有考虑到镜头 的便携性和设备的可穿戴性，多镜头监控摄像机是固定在一个位置，缺乏内 置电池和储存功能。

发明内容

1.本发明所要解决的技术问题

本发明的目的在于提供一种封闭性的可穿戴全景摄像与处理系统及其操 作方法，本发明的主要目的是减小虚拟现实摄像机/全景视频捕捉与处理设备 的体积，以使其能更便于携带/穿戴。更进一步地，通过使用多个不同角度排 列的无畸变高清小型摄像头，使总体视频捕捉角度达到或者超过人双眼的视 野，消除现有产品拍摄所产生的不自然畸变。同时，利用设备内置的处理器 与动作感应，结合多镜头拍摄的低畸变重叠影像，对拍摄内容进行图形识别、 景深分析、视觉场景建模、视频图像数字防抖、调节视频图像朝向和其他人 机交互的分析与处理。而设备内置或模块化附加的显示装置可以使用户在佩 戴、使用该产品的同时查看录制的视频图像和视觉上享受其内置处理能力。

2.本发明所提供的完整技术方案

根据本发明的一个方面，提供了一种封闭性的可穿戴全景摄像与处理系 统，包括：

摄像头组件，其包括2个或2以上的无畸变摄像头，各无畸变摄像头以 一致的帧率同时拍摄视频影像；

内置处理器，该内置处理器包括视频处理器、计算处理器、编码处理器、 内置和/或外插式存储介质，该视频处理器通过视频拼接算法将来自各无畸变 摄像头同一时点拍摄的各视频流的视频帧合并拼接成更大视野的无畸变视 频，计算处理器或编码处理器将拼接好的视频进行编码，其中，计算处理器 能够对未经视频处理器处理的视频信号进行分析处理，以满足图形识别、景 深分析、视觉场景建模的需求；

内置重力感应、加速度感应、罗盘与陀螺仪芯片，用于检测拍摄时与佩 戴时的动作，以对拍摄内容进行防抖处理、确定拍摄方向(如横向、竖向) 和/或用于其它人机交互用途；

虚拟现实显示器、近眼显示器或一般液晶显示器，接收自内置处理器传 输的经处理的视频信号，并予以显示；

内置电源，为封闭性的可穿戴全景摄像系统的各部件供电，保证系统正 常运作。

本发明的上述方案中，采用2个或以上的无畸变摄像头交错排列，通过 设备内置电池运作；由摄像头组建拍摄影像，采用2个或以上的视频流通过 设备内置处理器，通过视频拼接算法合并成更大视野的无畸变视频；内置编 码处理器将处理过的视频以H264或其他格式编码；完成编码的视频被保存至 内置存储和/或插入式存储介质、通过设备自带或模块化附加的显示设备播放 或者通过有线(如HDMI/usbtype-c/DP)或无线(如wifi/蜂窝移动网络适配器/ 蓝牙)实时或延后导出至外部。

根据本发明的另一个方面，提供了一种封闭性可穿戴全景摄像的操作方 法，该操作方法包括：封闭性的可穿戴全景摄像系统的操作方法，包括：

封闭性的可穿戴全景摄像系统启动后，每个摄像头以一致的帧率同时拍 摄影像；

自各摄像头的2个或2个以上的视频流通过内置的视频处理器，运用动 态视频拼接算法将同一时点拍摄的来自几个视频流的视频帧拼接成更大视野 的无畸变视频帧；

内置的编码处理器或计算处理器将拼接好的视频编码；