基于机电跟踪的三维虚拟演播室系统

虚拟演播室是虚拟现实技术在电视制作领域中的一项崭新应用．针对基于机电跟踪的三维虚拟演播室系统，重点讨论了摄像机机电跟踪、摄像机校准和初始定位、虚拟背景生成，以及系统同步和合成等关键技术及其实现方法．     

虚拟演播室的定位与校准

本文主要介绍虚拟演播室的定位与校准的重要性，并从摄像机的定位及校准，摄像机镜头的校准，机电跟踪系统的校准和摄像机跟踪系统运动参数的获取四个方面介绍和阐述了虚拟演播室的定位与校准的方法。     

基于机电传感的虚拟课堂演播室系统的研究

作为虚拟课堂演播室系统的核心技术,摄像机定位与跟踪技术是目前研究的热点。针对图形识别方式的摄像机定位跟踪系统存在着数据处理时间长、视频延时量较大等缺点,提出虚拟课堂应采用机电传感方式实现摄像机的定位与跟踪。分析摄像机镜头校准的方法,给出了机电传感跟踪流程和精度依据,并对系统主机获取运动参数方式给出设计思路。该方案具有摄像机的定位跟踪几乎没有延迟、参数精确可靠等优势,是虚拟课堂演播室较为合适的定位跟踪方式。     

虚拟演播室系统及应用

本文分析了虚拟演播室的基本工作原理和虚拟演播室的系统结构,总结了虚拟演播室摄像机跟踪技术的特点,对虚拟演播室的实际应用进行了介绍。     

虚拟场景生成中摄像机机电跟踪的校准

在虚拟场景生成中，虚拟摄像机一般是小孔相机，但是带有机电跟踪系统的真实摄像机与在固定位置的小孔相机的运转是不同的。校准了由于摄像机的机电跟踪系统引起的误差。     

虚拟演播室的灯光场景及选用摄像机分析

灯光系统和摄像机的人工调试频繁,这两个因素对虚拟演播室系统影响较大,详细说明如何布置虚拟演播室的灯光场景与如何选购摄像机,力求把灯光系统和摄像机对虚拟演播室录制节目的影响降到最低程度,从而使天气预报节目的质量得以稳步提高,使虚拟演播室系统发挥出更高的效率。     

虚拟演播室的关键技术与应用

简要介绍虚拟演播室的原理、功能关键技术（摄像机跟踪、深度键等）,以及虚拟演播室技术对电视制作人员的素质要求。     

虚拟演播室技术及在中小电视台的应用

虚拟演播室技术是当前快速发展的一种电视制作技术,是传统演播室色键抠像技术与计算机虚拟现实相结合的产物.虚拟演播室通过各种先进的跟踪系统,使摄像机拍摄的图像与计算机生成的虚拟场景符合空间透视关系,并且加以合成输出成一幅完美的画面.本文简要梳理了虚拟演播室技术的基本原理,在了解了虚拟演播室的系统构成后,依据我台节目制作的实...     

浅议虚拟演播室及其实际应用

虚拟演播室在视频领域的成功应用，极大地提高了电视台创作和制作电视节目的能力和效率。本分析了虚拟演播室的基本原理和虚拟演播室的系统结构，总结了虚拟演播室摄像机跟踪技术的特点，对虚拟演播室的实际应用模式和实际应用中应注意的问题进行了重点介绍。     

浅谈虚拟演播室技术及构建实例

虚拟演播室是由高性能图形渲染工作站、摄像机跟踪系统、播控编辑工作站、色键器等构成的节目制作系统,是传统色键技术与计算机图形图像处理技术相结合的产物。本文结合浙江广电集团虚拟演播室系统的主要设备选型、技术特点及创新,对虚拟演播室的工作原理、系统构成等方面展开探讨。     

实景动画拍摄系统研制

为实现实景动画拍摄系统,设计了一种基于嵌入式控制器的实体拍摄支架.针对国外拍摄机器人价格超高的问题,设计了低成本、简便易用的实景动画拍摄系统,完成了计算机端插件、通信接口、嵌入式控制器、运动控制支架.经实际应用,3DMAX中虚拟相机姿态导出精度和分辨率达到30f/s(帧/秒),实体相机旋转方向和速率与虚拟相机保持完全同步,实景动画系统同步虚拟相机和实体相机运动路后能获得准确影视内容合成效果.     

虚拟演播室中节目主持人或演员与虚拟场景融合的一种技术方案

研制了用跟踪器和测距器改进传统BETACAM摄像机并与主机软件模块链接的虚拟演播室系统，提出了相机-后相机偶合对模型以解决节目主持人对虚拟场景的融入问题并与实际BETACAM摄像机进行捆绑，导出了以实拍BETACAM摄像机投影中心点深度信息为区分界限的虚拟场景前景帧缓存和背景帧缓存的成像公式，达到了实拍节目主持人视频图像与虚拟场景的计算机CG图像在空间位置及其透视投影关系、图像对象掩模关系上的实时一致的效果，实验结果表明文中所研制的虚拟演播室构造技术是可行的，比目前已有的基于抠像及与背景合成的视频编辑技术的虚拟演播室技术更为理想和实用。     

Virtual Epipolar Line Construction of Single-Lens Bi-Prism Stereovision System

This paper proposes a simple geometrical ray based approach to solve the stereo correspondence problem for the single-lens bi-prism stereovision system. Each image captured using this system can be divided into two sub-images on the left and right and these sub-images are generated by two virtual cameras which are produced by the bi-prism. This stereovision system is equivalent to the conventional two camera system and the two sub-images captured have disparities which can be used to reconstruct back the 3-dimensional （3D） scene. The stereo correspondence problem of this system will be solved geometrically by applying the epipolar geometry constraint on the generated virtual cameras instead of the real CCD camera. Experiments are conducted to validate the proposed method and the results are compared to the calibration based approach to confirm its accuracy and effectiveness.     

虚拟演播室中无限蓝箱功能的实现

在虚拟演播室系统中,蓝箱尺寸是固定的,摄像机在推拉摇移时拍摄的图像中会有蓝箱以外的景物,给出了实现无限蓝箱功能的一种算法,通过计算机编程实现已用于虚拟演播室的演播中。     

手指书写:一种虚拟文字识别人机交互新方法

本文提出了一种全新的手指书写虚拟文字识别系统,该系统利用摄像头捕捉人手指的运动轨迹,通过手指跟踪及检测算法,恢复出手指虚拟"书写"文字的二维图像数据(称之为虚拟文字),再进行识别输出.文中对单层函数连接神经网络进行改进并用来进行高准确度的运动手指尖的预测及跟踪,给出了一种基于数学形态学及模板匹配的简单有效的手指检测方法,提出了基于运动手指跟踪的"虚拟文字"恢复方法.实验结果表明:系统方案可行,手指跟踪及检测准确率高,对手指"书写"的数字、英文等虚拟文字识别率能达到95％以上.     

Efficient optical camera tracking in virtual sets

Optical tracking systems have become particularly popular in virtual studios applications tending to substitute electromechanical ones. However, optical systems are reported to be inferior in terms of accuracy in camera motion estimation. Moreover, marker-based approaches often cause problems in image/video compositing and impose undesirable constraints on camera movement, present work introduces a novel methodology for the construction of a two-tone blue screen, which allows the localization of camera in three-dimensional (3-D) space on the basis of the captured sequence. At the same time, a novel algorithm is presented for the extraction of camera's 3-D motion parameters based on 3-D-to-two-dimensional (2-D) line correspondences. Simulated experiments have been included to illustrate the performance of the proposed system.     

基于51单片机的高精度太阳跟踪系统的研制

在传统的太阳跟踪系统设计中,主要采用光电跟踪与视日跟踪方法。设计了一种基于CMOS摄像头的高精度太阳自动跟踪仪,上位机通过NI公司的虚拟仪器开发平台Labview来设计跟踪软件,通过相关算法计算出太阳实时的方位角和仰角,进而转化成电机运行所需的脉冲,通过RS232传输到51单片机,由单片机来控制电机转动到相应的角度,从而使太阳光斑始终处于摄像头的中心位置。该实验装置具有比商业太阳跟踪仪更高的跟踪精度,跟踪误差最小可以达到0.002°。