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一種虛擬現實內容生成方法和裝置.pdf

摘要
申請專利號:

CN201610663492.1

申請日:

2016.08.12

公開號:

CN106303497A

公開日:

2017.01.04

當前法律狀態:

駁回

有效性:

無權

法律詳情: 發明專利申請公布后的駁回 IPC(主分類):H04N 13/02申請公布日:20170104|||實質審查的生效IPC(主分類):H04N 13/02申請日:20160812|||公開
IPC分類號: H04N13/02; G06T3/40 主分類號: H04N13/02
申請人: 南方科技大學
發明人: 郝祁; 蘭功金; 歐澤彬
地址: 518000 廣東省深圳市南山區西麗學苑大道1088號
優先權:
專利代理機構: 北京品源專利代理有限公司 11332 代理人: 孟金喆;胡彬
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201610663492.1

授權公告號:

||||||

法律狀態公告日:

2019.03.15|||2017.02.01|||2017.01.04

法律狀態類型:

發明專利申請公布后的駁回|||實質審查的生效|||公開

摘要

本發明公開了一種虛擬現實內容生成方法和裝置,該方法包括:通過無人機搭載的相機陣列獲取多角度的視頻信息,所述相機陣列包括至少五個攝像裝置,其中每個攝像裝置用于完成對應視角的視頻拍攝以得到不同角度的視頻信息;將所述不同角度的視頻信息拼接成平面全景視頻;將所述平面全景視頻映射為球面全景視頻,并輸出所述球面全景視頻。本方案使得虛擬現實內容在制作過程中使用的設備簡單,制作效率高且制作難度和制作成本顯著降低,也使虛擬現實場景的選取不再受限。

權利要求書

1.一種虛擬現實內容生成方法,其特征在于,包括:
通過無人機搭載的相機陣列獲取多角度的視頻信息,所述相機陣列包括至少五個攝像
裝置,其中每個攝像裝置用于完成對應視角的視頻拍攝以得到不同角度的視頻信息;
將所述不同角度的視頻信息拼接成平面全景視頻;
將所述平面全景視頻映射為球面全景視頻,并輸出所述球面全景視頻。
2.根據權利要求1所述的方法,其特征在于,通過無人機搭載的相機陣列獲取多角度的
視頻信息之前,還包括:
啟動無人機和無人機搭載的相機陣列;
通過無人機搭載的相機陣列獲取多角度的視頻信息之后,還包括:
保存所述多角度的視頻信息至存儲器中。
3.根據權利要求2所述的方法,其特征在于,將所述不同角度的視頻信息拼接成平面全
景視頻包括:
根據同步特征信號將所述不同角度的視頻信息進行視頻同步,將視頻同步后的不同角
度的視頻信息拼接成平面全景視頻,所述同步特征信號包括同步噪聲信號。
4.根據權利要求3所述的方法,其特征在于,在啟動無人機和無人機搭載的相機陣列之
后,還包括:
接收或設置同步特征信號。
5.根據權利要求1-4中任一項所述的方法,其特征在于,所述相機陣列包括六個攝像裝
置。
6.一種虛擬現實內容生成裝置,其特征在于,包括:
視頻信息獲取模塊,用于通過無人機搭載的相機陣列獲取多角度的視頻信息,所述相
機陣列包括至少五個攝像裝置,其中每個攝像裝置用于完成對應視角的視頻拍攝以得到不
同角度的視頻信息;
平面全景拼接模塊,用于將所述不同角度的視頻信息拼接成平面全景視頻;
球面全景映射模塊,用于將所述平面全景視頻映射為球面全景視頻,并輸出所述球面
全景視頻。
7.根據權利要求6所述的裝置,其特征在于,還包括:
啟動模塊,用于啟動無人機和無人機搭載的相機陣列;
存儲模塊,用于保存所述多角度的視頻信息至存儲器中。
8.根據權利要求7所述的裝置,其特征在于,所述平面全景拼接模塊具體用于:
根據同步特征信號將所述不同角度的視頻信息進行視頻同步,將視頻同步后的不同角
度的視頻信息拼接成平面全景視頻,所述同步特征信號包括同步噪聲信號。
9.根據權利要求8所述的裝置,其特征在于,還包括:
同步特征信號確定模塊,用于接收或設置同步特征信號。
10.根據權利要求6-9中任一項所述的裝置,其特征在于,所述相機陣列包括六個攝像
裝置。

說明書

一種虛擬現實內容生成方法和裝置

技術領域

本發明實施例涉及虛擬現實技術,尤其涉及一種虛擬現實內容生成方法和裝置。

背景技術

隨時科技的發展,虛擬現實技術越來越成熟,應用領域也越來越廣泛。

在虛擬現實領域中,有限且昂貴的虛擬現實內容是當前制約虛擬現實發展的主要
原因。現行主流的虛擬現實內容制作方法,主要包括3D建模的方法和全景視頻拍攝方法。其
中,3D建模的方法為:首先建立3D虛擬現實場景模型,然后根據3D模型制作虛擬現實內容。
目前現有的虛擬現實內容主要采用3D建模以及后期渲染的方法完成,如常見的過山車虛擬
現實內容等。全景視頻拍攝方法為:通過專業的地面全景視頻拍攝設備及拍攝團隊完成虛
擬現實場景的全景視頻拍攝,然后把全景視頻轉換成虛擬現實內容。

在3D建模方法中,虛擬現實場景3D模型的建立需要大量的專業建模人員耗費大量
的時間,往往需要一個團隊才能完成,由此導致了制作成本高,制作速度有限的問題,其復
雜的制作方法也導致了目前只有有限的虛擬現實內容可以呈現給用戶,很大程度上限制了
虛擬現實產業的進一步發展壯大。而全景視頻拍攝的方法需要專業的全景視頻地面拍攝設
備以及后期的全景視頻制作技術,最終才能生成虛擬現實內容。這種方法同樣需要專業的
制作團隊耗費大量的人力物力,且適用的場景有限,對于地形復雜的地區專業的地面視頻
拍攝設備很難開展工作。同時,該虛擬現實制作方法效率很低。綜上所述,現有的虛擬現實
內容制作方法需要專業的設備和技術,制作成本高,制作效率低,而且對虛擬現實場景的選
擇存在限制。

發明內容

本發明提供了一種虛擬現實內容生成方法和裝置,使得虛擬現實內容在制作過程
中使用的設備簡單,制作效率高且制作難度和制作成本顯著降低,也使虛擬現實場景的選
取不再受限。

第一方面,本發明實施例提供了一種虛擬現實內容生成方法,包括:

通過無人機搭載的相機陣列獲取多角度的視頻信息,所述相機陣列包括至少五個
攝像裝置,其中每個攝像裝置用于完成對應視角的視頻拍攝以得到不同角度的視頻信息;

將所述不同角度的視頻信息拼接成平面全景視頻;

將所述平面全景視頻映射為球面全景視頻,并輸出所述球面全景視頻。

在上述方案的基礎上,優選的是,通過無人機搭載的相機陣列獲取多角度的視頻
信息之前,還包括:

啟動無人機和無人機搭載的相機陣列;

通過無人機搭載的相機陣列獲取多角度的視頻信息之后,還包括:

保存所述多角度的視頻信息至存儲器中。

在上述任一方案中,優選的是,將所述不同角度的視頻信息拼接成平面全景視頻
包括:

根據同步特征信號將所述不同角度的視頻信息進行視頻同步,將視頻同步后的不
同角度的視頻信息拼接成平面全景視頻,所述同步特征信號包括同步噪聲信號。

在上述任一方案中,優選的是,在啟動無人機和無人機搭載的相機陣列之后,還包
括:

接收或設置同步特征信號。

在上述任一方案中,優選的是,所述相機陣列包括六個攝像裝置。

第二方面,本發明實施例還提供了一種虛擬現實內容生成裝置,包括:

視頻信息獲取模塊,用于通過無人機搭載的相機陣列獲取多角度的視頻信息,所
述相機陣列包括至少五個攝像裝置,其中每個攝像裝置用于完成對應視角的視頻拍攝以得
到不同角度的視頻信息;

平面全景拼接模塊,用于將所述不同角度的視頻信息拼接成平面全景視頻;

球面全景映射模塊,用于將所述平面全景視頻映射為球面全景視頻,并輸出所述
球面全景視頻。

在上述方案的基礎上,優選的是,還包括:

啟動模塊,用于啟動無人機和無人機搭載的相機陣列;

存儲模塊,用于保存所述多角度的視頻信息至存儲器中。

在上述任一方案中,優選的是,所述平面全景拼接模塊具體用于:

根據同步特征信號將所述不同角度的視頻信息進行視頻同步,將視頻同步后的不
同角度的視頻信息拼接成平面全景視頻,所述同步特征信號包括同步噪聲信號。

在上述任一方案中,優選的是,還包括:

同步特征信號確定模塊,用于接收或設置同步特征信號。

在上述任一方案中,優選的是,所述相機陣列包括六個攝像裝置。

本發明通過無人機搭載的相機陣列獲取多角度的視頻信息,所述相機陣列包括至
少五個攝像裝置,其中每個攝像裝置用于完成對應視角的視頻拍攝以得到不同角度的視頻
信息;將所述不同角度的視頻信息拼接成平面全景視頻;將所述平面全景視頻映射為球面
全景視頻,并輸出所述球面全景視頻,解決了現有的虛擬現實內容制作方法需要專業的設
備和技術,制作成本高,制作效率低,而且對虛擬現實場景的選擇存在限制的問題,使得虛
擬現實內容在制作過程中使用的設備簡單,制作效率高且制作難度和制作成本顯著降低,
也使虛擬現實場景的選取不再受限。

附圖說明

圖1為本發明實施例一提供的虛擬現實內容生成方法的流程圖;

圖2為本發明實施例二提供的虛擬現實內容生成方法的流程圖;

圖3為本發明實施例三提供的虛擬現實內容生成裝置的結構圖。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明作進一步的詳細說明。可以理解的是,此處所描
述的具體實施例僅僅用于解釋本發明,而非對本發明的限定。另外還需要說明的是,為了便
于描述,附圖中僅示出了與本發明相關的部分而非全部結構。

實施例一

圖1為本發明實施例一提供的虛擬現實內容生成方法的流程圖,本實施例可適用
于制作虛擬現實內容的情況,該方法可以由計算設備如臺式機、筆記本電腦來執行,具體包
括如下步驟:

步驟101、通過無人機搭載的相機陣列獲取多角度的視頻信息。

其中,該相機陣列包括至少五個攝像裝置,其中每個攝像裝置用于完成對應視角
的視頻拍攝以得到不同角度的視頻信息。相機陣列由多個攝像裝置和用于固定該攝像裝置
的部件組成,示例性的,該相機陣列掛載在無人機下方,隨著無人機的飛行,其安裝的多個
攝像裝置同時進行視頻信息的拍攝。示例性的,當相機陣列中包含五個攝像裝置時,該相機
陣列的結構形狀可以是五面體形狀,其中每個攝像裝置安裝在五面體中的一個面中,并獲
取該面所朝向的位置區域的視頻畫面。

本方案中,該相機陣列包括至少五個攝像裝置,隨著攝像裝置的增加獲取的各個
角度的視頻信息越多,更加利于后續視頻信息的拼接,同時可提高視頻信息的拼接效果,具
體需要的攝像裝置數量可根據不同場景不同需求適應性設置,不受本實施例限制。本步驟
中,通過無人機搭載相機陣列獲取多角度的視頻信息克服了虛擬現實內容場景在選取時的
受限問題,隨著無人機技術的發展無人機飛行的穩定性和對復雜飛行環境的適應性,更加
提高了本方案的應用前景。

步驟102、將所述不同角度的視頻信息拼接成平面全景視頻。

當在步驟101中通過無人機搭載的相機陣列獲取多角度的視頻信息后,本步驟中,
將各個角度的視頻信息拼接成平面全景視頻。由于該平面全景視頻包含了各個角度的視頻
信息,故其包含了全景的虛擬現實內容。本方案中,選取至少五個攝像裝置對不同角度進行
拍攝,目的在于保證各個角度下視頻信息內容具有足夠的、均勻的重合部分以用于本步驟
中的拼接。

示例性的,在視頻信息拼接過程中,可分別選取各個角度的視頻信息中在同一時
刻的幀畫面,將連續的幀畫面分別進行拼接以最終得到平面全景視頻。具體的,拼接得到平
面全景視頻的步驟依次包括:攝相裝置的標定、傳感器圖像畸變校正、圖像的投影變換、匹
配點選取以及亮度與顏色的均衡處理等。

可選的,可通過視頻信息拼接軟件進行拼接以得到平面全景視頻,該方案僅需輸
入各個角度的視頻信息即可得到最終的平面全景視頻,簡單易行。

步驟103、將所述平面全景視頻映射為球面全景視頻,并輸出所述球面全景視頻。

可選的,通過使用球面全景視頻制作軟件,如Unity3D通過平面全景視頻得到對應
的球面全景視頻。其中,該球面全景視頻作為虛擬現實內容可用于后續虛擬現實應用的制
作。

本實施例的技術方案,通過無人機搭載的相機陣列獲取多角度的視頻信息,所述
相機陣列包括至少五個攝像裝置,其中每個攝像裝置用于完成對應視角的視頻拍攝以得到
不同角度的視頻信息;將所述不同角度的視頻信息拼接成平面全景視頻;將所述平面全景
視頻映射為球面全景視頻,并輸出所述球面全景視頻,解決了現有的虛擬現實內容制作方
法需要專業的設備和技術,制作成本高,制作效率低,而且對虛擬現實場景的選擇存在限制
的問題,使得虛擬現實內容在制作過程中使用的設備簡單,制作效率高且制作難度和制作
成本顯著降低,也使虛擬現實場景的選取不再受限。

在上述技術方案的基礎上,通過無人機搭載的相機陣列獲取多角度的視頻信息之
前,還包括:啟動無人機和無人機搭載的相機陣列;通過無人機搭載的相機陣列獲取多角度
的視頻信息之后,還包括:保存所述多角度的視頻信息至存儲器中。示例性的,通過地面遙
控器或地面終端控制設備啟動無人機開始飛行,同時控制無人機搭載的相機陣列開始獲取
視頻圖像,并將獲取到的視頻信息保存至存儲器中作為原始數據用于后續虛擬現實內容的
生成。示例性的,不同角度的視頻信息可分別存儲在各自攝像裝置的存儲器中,還可以是將
所有不同角度的視頻信息統一存儲在同一存儲器中。

實施例二

圖2為本發明實施例二提供的虛擬現實內容生成方法的流程圖,本實施例在實施
例一的基礎上,給出了一種使用同步特征信號進行平面全景視頻拼接的方法,具體包括:

步驟201、通過無人機搭載的相機陣列獲取多角度的視頻信息。

步驟202、根據同步特征信號將所述不同角度的視頻信息進行視頻同步,將視頻同
步后的不同角度的視頻信息拼接成平面全景視頻。

其中,在視頻信息拼接過程中需要對各個攝像裝置得到的視頻信息進行同步以確
定在同一時間點的情況下對各個視頻信息進行拼接以得到平面全景視頻。本步驟中,根據
同步特征信號將所述不同角度的視頻信息進行視頻同步,可以方便的解決拼接過程中視頻
信息的同步問題,示例性的,該同步特征信號包括同步噪聲信號。具體的,當無人機搭載相
機陣列獲取多角度的視頻信息時,可通過發生器制造一噪聲,將該噪聲作為同步特征信號。

步驟203、將所述平面全景視頻映射為球面全景視頻,并輸出所述球面全景視頻。

本實施例的技術方案,通過無人機搭載的相機陣列獲取多角度的視頻信息,所述
相機陣列包括至少五個攝像裝置,其中每個攝像裝置用于完成對應視角的視頻拍攝以得到
不同角度的視頻信息;根據同步特征信號將所述不同角度的視頻信息進行視頻同步,將視
頻同步后的不同角度的視頻信息拼接成平面全景視頻,所述同步特征信號包括同步噪聲信
號;將所述平面全景視頻映射為球面全景視頻,并輸出所述球面全景視頻,解決了現有的虛
擬現實內容制作方法需要專業的設備和技術,制作成本高,制作效率低,而且對虛擬現實場
景的選擇存在限制的問題,使得虛擬現實內容在制作過程中使用的設備簡單,制作效率高
且制作難度和制作成本顯著降低,也使虛擬現實場景的選取不再受限。

在上述各個實施例的基礎上,在啟動無人機和無人機搭載的相機陣列之后,還包
括:接收或設置同步特征信號。該同步特征信號可以是外部提供或發出的噪音信號,還可以
是自身設置的在固定時間點處的同步特征信號。

在上述各個實施例的基礎上,所述相機陣列包括六個攝像裝置。當采用六個攝像
裝置時可以較好的對虛擬現實內容進行展示,同時器件成本和安裝成本較低。

實施例三

圖3所示為本發明實施例三提供的虛擬現實內容生成裝置的結構圖,具體包括:

視頻信息獲取模塊1,用于通過無人機搭載的相機陣列獲取多角度的視頻信息,所
述相機陣列包括至少五個攝像裝置,其中每個攝像裝置用于完成對應視角的視頻拍攝以得
到不同角度的視頻信息;

平面全景拼接模塊2,用于將所述不同角度的視頻信息拼接成平面全景視頻;

球面全景映射模塊3,用于將所述平面全景視頻映射為球面全景視頻,并輸出所述
球面全景視頻。

本實施例的技術方案,通過無人機搭載的相機陣列獲取多角度的視頻信息,所述
相機陣列包括至少五個攝像裝置,其中每個攝像裝置用于完成對應視角的視頻拍攝以得到
不同角度的視頻信息;將所述不同角度的視頻信息拼接成平面全景視頻;將所述平面全景
視頻映射為球面全景視頻,并輸出所述球面全景視頻,解決了現有的虛擬現實內容制作方
法需要專業的設備和技術,制作成本高,制作效率低,而且對虛擬現實場景的選擇存在限制
的問題,使得虛擬現實內容在制作過程中使用的設備簡單,制作效率高且制作難度和制作
成本顯著降低,也使虛擬現實場景的選取不再受限。

在上述技術方案的基礎上,還包括:啟動模塊,用于啟動無人機和無人機搭載的相
機陣列;存儲模塊,用于保存所述多角度的視頻信息至存儲器中。

在上述技術方案的基礎上,所述平面全景拼接模塊2具體用于:根據同步特征信號
將所述不同角度的視頻信息進行視頻同步,將視頻同步后的不同角度的視頻信息拼接成平
面全景視頻,所述同步特征信號包括同步噪聲信號。

在上述技術方案的基礎上,還包括:同步特征信號確定模塊,用于接收或設置同步
特征信號。

在上述技術方案的基礎上,所述相機陣列包括六個攝像裝置。

上述產品可執行本發明任意實施例所提供的方法,具備執行方法相應的功能模塊
和有益效果。

注意,上述僅為本發明的較佳實施例及所運用技術原理。本領域技術人員會理解,
本發明不限于這里所述的特定實施例,對本領域技術人員來說能夠進行各種明顯的變化、
重新調整和替代而不會脫離本發明的保護范圍。因此,雖然通過以上實施例對本發明進行
了較為詳細的說明,但是本發明不僅僅限于以上實施例,在不脫離本發明構思的情況下,還
可以包括更多其他等效實施例,而本發明的范圍由所附的權利要求范圍決定。

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