攝像機系統及操作該系統的方法
2023-08-03 23:37:31
專利名稱：攝像機系統及操作該系統的方法
背景技術：
發明領域本發明一般涉及為使用者提供與提高攝像機系統拍攝景象質量的推薦攝像機操作有關的信息的攝像機系統及方法。
相關技術描述傳統攝像機系統通過在拍攝的景象上進行圖像處理分析，能夠計算攝像機拍攝的景象的合成質量。在美國專利號5,831,670中描述了這樣一種系統。
發明簡述本發明的攝像機系統使用計算機視覺來分析視頻序列，為攝像機操作者推薦移動攝像機的最佳方式(即搖動鏡頭的方向、俯仰、聚焦等等)。推薦基於很多因素，例如簡單的良好視頻習慣原則(即不長時間保持對象的靜止景象)、公認的電影攝影和圖像分析質量原則。明確的講，本發明的攝像機系統分析由攝像機拍攝的視頻和當前的景象或鏡頭，計算拍攝景象的電影參數，將電影參數與參考電影參數比較，並形成推薦的攝像機操作，推薦的攝像機操作將提高景象整體質量或通知使用者攝像機要拍攝的下一個景象。
一方面，本發明指明了一種操作攝像機系統的方法，包括步驟提供一個包括一臺攝像機和一個中央處理單元的攝像機系統，使用攝像機拍攝對象的景象，計算景象的電影參數，將計算出的電影參數與參考電影參數比較，根據計算出的電影參數與參考電影參數的比較結果確定推薦的攝像機操作，並將推薦的攝像機操作顯示給使用者。
另一方面，本發明指明了一種攝像機系統，包括一個中央處理單元和一臺拍攝對象景象的攝像機。中央處理器與攝像機數據通信。配置中央處理器以(i)計算景象的電影參數，(ii)將計算出的電影參數與預定義的電影參數比較，以及(iii)根據計算出的電影參數與參考電影參數的比較結果確定推薦的攝像機操作，攝像機系統還包括為使用者顯示推薦攝像機操作的顯示設備。
還有一個方面，本發明指明了一種製造產品，包括一個計算機處理器可用媒體，其中嵌入了計算機處理器可讀程序代碼，用於計算攝像機拍攝的景象的電影參數並確定推薦的攝像機操作來提高使用包括一個中央處理單元和一臺拍攝對象景象的攝像機的攝像機系統的景象質量。中央處理器與攝像機數據通信。配置中央處理器以(i)計算景象的電影參數，(ii)將計算出的電影參數與預定義的電影參數比較，以及(iii)根據計算出的電影參數與參考電影參數的比較結果確定推薦的攝像機操作。製造產品中的計算機處理器可讀程序代碼包括配置計算機處理器可讀程序代碼，使攝像機系統計算由攝像機拍攝的景象的電影參數；配置計算機處理器可讀程序代碼，使攝像機系統將計算出的電影參數與參考電影參數比較；配置計算機處理器可讀程序代碼，使攝像機系統根據計算出的電影參數與參考電影參數的比較結果確定推薦的攝像機操作；以及配置計算機處理器可讀程序代碼，使攝像機系統為使用者顯示推薦的攝像機操作。
附圖概述本發明的特徵確定是新的，在附加的權利要求中詳細闡述了本發明的原理特性。參考下面結合附圖給出的詳細描述，可以按照構成和操作方法最好的理解發明本身。
圖1是本發明攝像機系統一個實施方案的方框圖。
圖2是本發明方法的流程圖。
發明詳述參照圖1，本發明的攝像機系統10通常包括中央處理單元(「CPU」)12和攝像機14。在一個實施方案中，攝像機系統10還包括顯示設備16。CPU 12通常包括一臺微計算機和控制攝像機14操作的外圍設備。在優選實施方案中，將攝像機系統10配置成技術領域中眾所周知的計算機視覺系統。CPU 12通過線路18與攝像機14和顯示設備16進行電子數據通信。在一個實施方案中，由專用數據線實現線路18。但是，要了解的是，可以使用公眾電話交換網、蜂窩、個人通信(「PCS」)、微波或衛星網絡，以網絡連接來實現數據通信線路18。在優選實施方案中，CPU 12包括一個用戶界面，使數據能夠輸入到CPU 12的微處理器中。
攝像機14包括一個主體，配置主體的一部分供使用者操作。攝像機14可以配置使用電子搖動鏡頭—俯仰—變焦(「EPTZ」)或自動機械搖動鏡頭—俯仰—變焦(「MPTZ」)。攝像機14還包括一個接口電路(沒有顯示)，使數據在攝像機14和CPU 12之間以及在攝像機14和顯示設備16之間傳輸。攝像機14生成定義了拍攝景象的視頻數據。視頻數據輸入CPU 12。
配置顯示設備16，提供顯示象攝影推薦這樣的攝影信息的功能，例如「拍攝特寫鏡頭」、「拍攝廣角景象」、「淡出」等等。在一個實施方案中，顯示設備16包括提供告警功能的電路和元件，例如蜂鳴器、合成器聲音、振動等等。在一個實施方案中，顯示設備16包括一個液晶顯示器。在一個實施方案中，將顯示設備16配置成美國專利號5,831,670中描述的顯示設備，所提出的內容在這裡是作為參考加入的。
使用合適的算法為CPU 12編寫程序，以計算由攝像機14接收到的視頻信號定義的鏡頭或景象的電影參數。這種電影參數包括，但不限於a)對象的拍攝景象或鏡頭的角度；b)攝像機14停留在對象上的持續時間；c)景象中對象的數量；d)攝像機和對象或對象們之間的距離；e)場景中動作的總數；f)拍攝的景象或鏡頭中主要的感興趣對象；以及g)拍攝景象的綜合質量。
在操作攝像機系統10之前，將參考數據輸入到CPU 12的微處理器中。參考數據根據電影攝影的合理原則定義了參考或預定義的電影參數。在優選實施方案中，參考數據可以通過CPU 12的用戶接口輸入到CPU 12的微處理器中。前面提到的算法使CPU 12實現計算出的景象電影參數與參考電影參數之間的比較。
下面參考圖1和2的描述描述了本發明方法的每一個步驟。
本發明方法的第一步20包括初始化攝像機系統10。該步驟需要輸入參考電影參數到CPU 12並驗證攝像機14和顯示設備16之間數據通信正確。在該步驟期間，控制攝像機14拍攝特定對象的第一個景象或鏡頭。
在步驟22中，攝像機14生成定義拍攝景象的視頻數據。該視頻數據通過線路18傳輸到CPU 12。
步驟24實現攝像機14拍攝的景象電影參數的計算。
在步驟26中，CPU 12實現計算出的電影參數與參考電影參數的比較。該步驟還確定了景象的質量等級。在優選實施方案中，該步驟計算當前景象的電影參數使特定景象的綜合質量處於預定義的質量等級之上還是之下。預定義的質量等級以前面提到的輸入到CPU 12中的參考電影參數為基準。
在步驟28中，CPU 12生成或確定定義推薦攝像機操作的數據，推薦攝像機操作將指出通過比較步驟計算出的個別不足，並提高鏡頭或景象的綜合質量。定義推薦攝像機操作的數據傳輸到攝像機14和顯示設備16。
在步驟30中，將推薦的攝像機操作顯示給攝像機14的使用者，除非攝像機14的使用者不考慮，否則由攝像機14的使用者實現或由攝像機14自動實現。實現推薦攝像機操作的方式取決於攝像機14的配置。例如，如果攝像機14配置成EPTZ攝像機且推薦的攝像機操作定義了新的或下一個要拍攝的景象，那麼特定的新的或下一個景象出現在攝像機14的取景器上。攝像機14的使用者只需要在攝像機14上進行適當的調節，切到下一個景象，攝像機14在該位置上實現EPTZ以拍攝下一個(即推薦)景象。如果攝像機14配置為MPTZ攝像機，那麼將定義推薦攝像機操作的數據轉換成控制信號，用來控制攝像機14的電機。結果，電機定位攝像機14以便於拍攝推薦的景象或鏡頭。在顯示設備16上顯示了推薦的攝像機操作。因此，推薦的攝像機操作，例如「特寫」或「淡出」等，可以出現在顯示設備16上，從而為使用者提供了推薦攝像機操作的指示和手動忽略推薦攝像機操作的機會。如果攝像機14既不是EPTZ攝像機也不是MPTZ攝像機，那麼使用者根據推薦的攝像機操作手動操作攝像機14的調節裝置。
在另一個實施方案中，可以使用傳感器(沒有顯示)與攝像機14一起提供其它可以用來計算推薦攝像機操作的信息。明確的講，這些傳感器的輸出將作為計算出的電影參數的一部分輸入到CPU 12並在前面描述中描述的比較步驟26中使用。這種傳感器包括聲音傳感器和運動傳感器。在一個例子中，傳感器是一個聲音傳感器，配置用於檢測場景中發出聲音信息的部分。因此，如果當前的鏡頭或景象是一個剛剛停止講話的人物，且另一個不在景象中的人物開始講話，那麼聲音傳感器輸出信號，表示發出的聲音來自不在當前景象中的場景的特定位置。聲音傳感器輸出信號輸入CPU 12。CPU 12輸出定義推薦攝像機操作的數據作為響應，使攝像機拍攝新的講話人的景象。
本發明可以以嵌入到計算機處理器可用媒體的計算機處理器可讀程序代碼的形式嵌入，例如軟盤、CD-ROM、硬碟和任何其它計算機可讀存儲媒體，其中當計算機載入並執行電腦程式代碼時，計算機成為實踐本發明的儀器或系統的一個主要部分。
在前面的詳述中描述了本發明的原理、優選實施方案和操作模式。但是不應該將這裡要保護的發明解釋為限定到所提出的特定形式，要看成是說明性的而不是限制性的。那些本領域的技術熟練工人在不背離本發明要旨的情況下可以作出各種變化。因此，前面的詳細描述實際上應該看成是示範，而不是限定到如在附加權利要求中列出的本發明的範圍和要旨。
權利要求
1.一種操作攝像機系統的方法，包括步驟提供一個包括一臺攝像機(14)和一個中央處理單元(12)的攝像機系統(10)；使用攝像機(14)拍攝一個對象的景象；計算景象的電影參數；將計算出的電影參數與參考電影參數比較；根據計算出的電影參數與參考電影參數的比較結果確定推薦的攝像機操作；以及將推薦的攝像機操作顯示給使用者。
2.根據權利要求1的方法，還包括根據推薦攝像機操作實現攝像機操作的步驟。
3.根據權利要求1的方法，其中提供步驟還包括將定義參考電影參數輸入到中央處理器(12)的步驟。
4.根據權利要求1的方法，其中拍攝步驟包括生成定義景象的視頻數據的步驟。
5.根據權利要求4的方法，還包括分析視頻數據並將其與參考電影參數比較的步驟。
6.根據權利要求1的方法，其中計算步驟包括測量景象保持不變期間的時間長度。
7.根據權利要求1的方法，其中比較步驟包括根據計算出的電影參數和參考電影參數之間的比較結果計算景象質量等級的步驟。
8.根據權利要求7的方法，還包括如果計算出拍攝景象的質量低於預定義的質量等級，確定推薦的攝像機操作以拍攝新景象的步驟。
9.根據權利要求1的方法，還包括將計算的時間長度與預定義時間長度比較的步驟。
10.根據權利要求9的方法，還包括如果計算出的時間長度超過預定義時間，確定推薦的攝像機操作以拍攝新景象的步驟。
11.根據權利要求1的方法，其中拍攝的景象有一個角度，而且計算步驟包括計算景象角度的步驟。
12.根據權利要求1的方法，其中比較步驟包括將計算出的拍攝景象的角度與參考電影參數定義的參考角度比較的步驟。
13.根據權利要求11的方法，其中確定步驟包括確定影響拍攝景象角度變化的推薦攝像機操作的步驟。
14.一種攝像機系統(10)，包括一個攝像機系統(10)，包括一個中央處理單元(12)和一臺拍攝對象景象的攝像機(14)，中央處理器單元(12)與攝像機(14)數據通信，配置中央處理器單元(12)以(i)計算景象的電影參數，(ii)將計算出的電影參數與參考的電影參數比較，以及(iii)根據計算出的電影參數與參考電影參數的比較結果確定推薦的攝像機操作；以及一個顯示設備(16)，為使用者顯示推薦攝像機操作。
15.根據權利要求14的攝像機系統，還包括根據確定的推薦攝像機操作調節攝像機(14)的裝置。
16.一種製造的產品，包括一個計算機處理器可用媒體，其中嵌入了計算機處理器可讀程序代碼，用於計算攝像機拍攝的景象的電影參數並確定使用包括一個中央處理單元(12)和一臺拍攝對象景象的攝像機(14)的攝像機系統(10)的推薦攝像機操作，中央處理器單元(12)與攝像機(14)數據通信，配置中央處理器以單元(12)(i)計算景象的電影參數，(ii)將計算出的電影參數與參考的電影參數比較，以及(iii)根據計算出的電影參數與參考電影參數的比較結果確定推薦的攝像機操作，製造產品中的計算機處理器可讀程序代碼包括配置計算機處理器可讀程序代碼，使攝像機系統(10)計算由攝像機(14)拍攝的景象的電影參數；配置計算機處理器可讀程序代碼，使攝像機系統(10)將計算出的電影參數與參考電影參數比較；配置計算機處理器可讀程序代碼，使攝像機系統(10)根據計算出的電影參數與參考電影參數的比較結果確定推薦的攝像機操作；以及配置計算機處理器可讀程序代碼，使攝像機系統(10)為使用者顯示推薦的攝像機操作。
全文摘要
一種攝像機系統及操作該系統的方法。在一個實施方案中，方法包括步驟提供一個包括一臺攝像機和一個中央處理單元的攝像機系統，使用攝像機拍攝對象的景象，計算景象的電影參數，將計算出的電影參數與參考電影參數比較，根據計算出的電影參數與參考電影參數的比較結果確定推薦的攝像機操作，並將推薦的攝像機操作顯示給使用者。
文檔編號H04N5/232GK1456011SQ02800210
公開日2003年11月12日 申請日期2002年1月28日 優先權日2001年1月29日
發明者D·L·佩勒蒂爾 申請人:皇家菲利浦電子有限公司