多摄像机制作在电视新闻直播中的策略与效果

随着电视新闻直播技术的进步,多摄像机制作已经成为提升节目质量和观众体验的关键手段。本文探讨了多摄像机制作的基本概念、技术要求及其在新闻直播中的应用,对比分析了单摄像机与多摄像机的不同之处。通过研究新闻直播的特点,本文提出了多摄像机布局策略,分析了导演在直播中的角色和镜头语言的选择,并通过画面效果分析,阐述了多摄像机制作如何增强画面构图的多样性,控制镜头切换的节奏,引导观众视角。

多摄像机结构光大视场测量中全局标定方法研究

多摄像机结构光大视场测量系统,存在摄像机空间分布广、摄像机之间无公共视场角、标定模型复杂等问题。所以采用合适方法对多摄像机与结构光进行高精度全局标定非常关键。提出将二维平面靶标与一维靶标相结合,分步对摄像机及结构光进行全局标定。首先,综合考虑摄像机镜头畸变,采用二维平面靶标对单个摄像机内部参数进行离线标定。借助一维靶标对摄像机及结构光外部参数进行在线标定。将一维靶标上距离已知的共线特征点作为约束条件,逐个求解相邻摄像机坐标系之间外部参数。任选一个摄像机作为全局坐标系,通过相邻摄像机坐标系外部参数矩阵逐步换算,求解每个摄像机坐标系与全局坐标系外部参数。同理,采用一维靶标,至少获取激光平面上3个非共线特征点全局坐标,计算激光平面方程。最后,综合所有摄像机内外部参数、激光平面方程系数,建立多摄像机结构光大视场测量系统全局测量模型。标定试验和现场实际应用表明文中所提方法切实可行。

基于点线对应的多摄像机全局位姿估计迭代算法

为了解决工业视觉场景中点和直线段共存情况下的多摄像机位姿估计问题,提出了基于点线特征对应的多摄像机全局位姿估计算法.以正交迭代算法为基础,使用多个固定在平台上的已标定摄像机间的几何约束,以全局方式处理多摄像机的重叠和非重叠视图的点和直线段特征,获得更加稳定精确的位姿估计.该算法先把所有摄像机数据进行统一表达,再把摄像机观测到的全部点特征的目标空间共线性误差和直线段特征的目标空间共面性误差之和作为误差函数,最后经数学推导得到使该误差函数最小化的迭代求解过程.实验结果验证了该算法的有效性以及优越性.

基于场景模型的多摄像机目标跟踪算法

在多个相机组成的视频监视系统中,当目标物移出某一相机的视野而进入下一个时,如何实现相机的交接,实现目标物的继续跟踪是监视系统中要解决的关键问题。针对该问题,提出了一种基于位置比较的多摄像机运动目标跟踪方法。为获得目标物的位置,建立多个相机与目标物世界坐标之间映射关系的场景模型,并根据目标物出现在不同相机之间的视野边界线上的瞬间时刻的位置来给出重叠视野的边界线。由此可对任意角度摆放的多个具有重叠视野的相机之间运行的目标物进行接力跟踪。该方法可以适应多个目标物同时进入场景的情况,实验结果表明,该方法具有较高的鲁棒性,能够满足视频跟踪的实时性要求。

多摄像机视域内的目标活动分析

本文提出了一种能够分析多摄像机非重叠视域中运动目标行为之间时空相关性的方法.该方法基于特征空间中目标活动模式的相似性和活动空间的关联性,将摄像机网络中每个视域分为多个有意义的语意活动区域;利用交叉核典型相关分析(XKCCA)分析语意活动区域之间的时空相关性,得到摄像机网络的拓扑关系,该拓扑关系能够反映目标在跨摄像机的语意区域之间运动的时空信息;将这些信息有效地融入到跨摄像机的目标再确认过程中,有利于排除虚假目标,提高跨摄像机目标再确认的准确度.与现有的方法相比,本文方法不依赖于个体目标的跟踪,实验结果表明本方法在复杂、拥挤、低帧频和低分辨率的多摄像机视频监控网络中能够有效地理解和分析视频内容,更准确的实现跨摄像机目标再确认.

一种基于平面模板的多摄像机标定方法

对于均匀环绕四周的多台摄像机,先对每个摄像机利用Zhang的平面模板标定方法单独获得内参;在外参计算方面,提出了一种多摄像机外参标定的新方法,该方法在ICP(iterative closest point)算法的基础上,结合了VR(view registration)算法的约束优化思想,先通过两两相邻像机间自由移动平面模板计算两者的位置关系,最后将每一个摄像机统一到一个世界坐标系。标定过程操作简便,易于实现。实验结果表明,本方法能够满足后续三维重建所需的精度要求。

基于光栅投影的多摄像机标定方法

多摄像机是解决结构光测量系统中视场小和自遮挡等问题的有效方案,但同时由于摄像机分布广、无公共视场,存在全局标定困难的问题。提出了一种基于条纹投影的多摄像机标定方法。加入辅助设备投影仪并向视场内投影大幅面的条纹图案,借助相位算法建立起全局相位场,反求景物的投影仪虚拟图像。利用平面靶标标定摄像机的内参和投影仪的外参获取靶标平面的移动信息,进而求解相邻摄像机的位置参数。最后的优化过程中,再根据相位值对相邻摄像机的图像完成亚像素匹配,通过最小化重建偏差对系统参数进行迭代优化。在搭建的多摄像机三维测量系统上进行试验,结果表明本文的多摄像机标定和测量方案切实可行。

基于最小费用流模型的无重叠视域多摄像机目标关联算法

二分图最大匹配算法是常用的无重叠视域多摄像机目标关联算法,本文提出了一种基于最小费用流模型的关联算法,并与前者进行对比.实验发现前者很大程度上依赖于效用函数的定义,效用函数存在的偏差导致该算法求解结果不理想.后者理论上能够估算并修正效用函数的偏差,得到更优的解.本文进行了大量仿真实验,实验表明了本文算法更为鲁棒有效.

多摄像机之间基于区域SIFT描述子的目标匹配

提出了一种多摄像机之间的目标匹配方法,摄像机可以带有云台.该方法是基于区域的方法,但是区域的特征以SIFT描述子而不是通常的颜色来描述,同时目标的检测使用减背景技术,目标跟踪则选用粒子滤波.该文的匹配方法不需要摄像机之间的合作,也不要求目标物体处于同一地平面.文中方法的主要特点还表现在:(1)无几何约束的需求,同一目标物体的背景完全切换后,也可以进行匹配;(2)可以匹配各种类型的目标物体;(3)摄像机在目标跟踪期间可以简单运动(通过云台);(4)适合分布式计算,但也可以集中式处理;(5)容忍亮度的变化.实验结果证明作者的方法是有效的.

基于一维标定物的多摄像机标定

一维标定物是由三个或三个以上彼此距离已知的共线点构成的．现有文献指出只有当一维标定物做平面运动或者绕固定点转动时,才能实现摄像机的标定．本文的研究结果表明,当多个摄像机同时观察作任意刚体运动的一维标定物时,则该摄像机组能被线性地标定．本文给出一种线性标定算法,并使用最大似然准则对线性算法结果进行精化．模拟实验和真实图像实验都表明本文的算法是有效可行的．

基于多视定位算法的多摄像机标定

针对多摄像机系统标定,提出一种基于多视定位算法的标定方法,标定过程只需一块可自由移动的平面模板即可,利用约束优化思想,将各摄像机坐标系转换到参考摄像机坐标系下,从而得到摄像机之间相对位置关系。标定操作过程简单,易于实现。实验结果表明,该方法是一种有效的多摄像机标定方法。

多摄像机环境下人脸最优视角选择算法

多摄像机环境中的人脸最优视角选择在多通道人机交互,视频会议,序列图像中的人脸识别等领域有着广泛的应用。论文给出了一种基于肤色与几何信息的人脸最优视角选择算法。该算法能利用肤色的聚类特性对人脸进行粗检测,并根据几何信息对头部进行定位,然后给出一种最优视角的准则,并在该准则下通过分析检测结果中肤色在头部区域中所占比例来间接求出人脸相对于摄像机的偏转程度,从而达到最优视角选择的目的。实验结果表明,该算法在多摄像机环境下能根据人脸正面的程度自动地进行视角切换,得到最优的视角。并且具有运算简单,实时性高,对环境的变化不敏感,多摄像机可以任意放置,无需校准的特点。

多摄像机传递位姿测量系统的软件设计与实现

传统的摄像测量技术用于测量物体三维位姿及其变形时,通常只能应用于可通视的物体之间或处于同一个视场的物体之间。多摄像机接力传递位姿测量通过接力传递的方式,可以实现对大型结构体中不通视物体之间或大视场范围内物体之间的位姿及其变形进行测量。本文首先对多摄像机接力传递位姿测量方法的基本原理进行了阐述;然后,通过对其硬件结构特点进行分析,提出了相应的软件功能模块与程序控制流程;最后,按照经典的"客户机-服务器"模式分别开发设计了分机软件和主机软件,并用VisualC++语言予以实现。经过大量室内、室外及海上实船实验证明,该软件系统操作简单,使用方便,运行稳定可靠,可扩展性较强。

基于线结构光参考平面的多摄像机灵活标定方法研究

多摄像机视觉测量系统中不同视觉传感器空间分布广,无公共视角,现场标定十分困难。针对多摄像机标定问题,研究了一种基于线结构光参考平面的灵活标定方法。标定过程中,以空间中同时覆盖相邻摄像机视角的结构光平面作为标定参考基准,在不同摄像机视角中,自由移动平面靶标多次,确保每次移动后靶标与结构光相交,并能在各自摄像机中清晰成像,摄像机拍摄靶标图像。提取靶标图像中角点坐标、激光光条特征点坐标。借助靶标平面与摄像机坐标系外部参数矩阵,求解激光光条特征点在对应摄像机坐标系中坐标。通过结构光基准平面内,不同摄像机坐标系中至少3组非共线特征点坐标信息,求解相邻摄像机外部参数。分别进行标定试验和精度验证试验,试验结果表明该方法切实可行。

多摄像机目标跟踪系统设计

针对目前大多数基于视频的目标检测、跟踪系统中,仅对单摄像机视频进行目标分析时存在视野有限、无法处理目标遮挡等问题,搭建了一个基于多摄像机的目标检测与跟踪系统,并给出了系统的总体设计方案;详细阐述了多摄像机系统主要模块如视频采集、目标检测与跟踪、多机通讯、数据管理和实时用户交互等的设计思路,针对多摄像机之间的目标交接、云台控制、多机实时通讯、数据编码等关键技术进行了深入分析研究,提出了相应的解决方法,实现了多摄像机之间的目标交接、连续检测与跟踪等功能。

基于多摄像机的航空器滑行冲突检测研究

对机场场面航空器滑行冲突检测进行了研究,分析了基于多摄像机的航空器滑行冲突检测流程,基于图像识别和目标跟踪技术,提取航空器的滑行轨迹,提出了基于DCPA(distance of closest point of approach)和TCPA(time of closet point of approach)的滑行冲突检测模型,开发了基于多摄像机的航空器滑行冲突检测原型系统并应用于西南某通航机场;实验结果表明,基于多摄像机视频目标跟踪和冲突检测模型可有效地检测机场场面航空器的滑行冲突,可作为中小机场主要监视手段以及大型机场场监雷达系统的辅助,防止航空器机场滑行冲突,提高机场场面运行安全和效率。

多摄像机线结构光的钢轨表面三维缺陷检测

为实现钢轨表面缺陷的实时全方位检测,提出基于多摄像机线结构光的三维检测方法。首先,通过标定线结构光和摄像机平面之间的位置参数,获取该摄像机视角下的钢轨表面线结构光的三维形状变化。其次,标定多个摄像机之间旋转平移参数,将多个视角下的三维点云进行拼接形成完整钢轨三维模型。同时,设计了钢轨三维检测的硬件装置,通过硬件编码器获取传送带运动的距离,形成钢轨在长度方向上的全貌三维形状。针对存在缺陷的钢轨样品进行了三维轮廓测量,实验结果表明,该方法的在钢轨深度方向上的精度能达较高精度,符合钢轨表面缺陷检测的要求。

重叠视野域内多摄像机目标交换算法

多摄像机之间重叠视野区域内目标交接问题是实现多摄像机监控系统持续目标跟踪的关键,传统方法是在摄像机重叠视野区域内采用特征匹配方法或基于视野分界线的目标交接算法。但是特征匹配计算量较大,受摄像机参数设置因素影响较大,实用性不高。而基于视野分界线的目标交接算法由于新目标的检测存在延时,仅利用该方法来实现一致性标号容易出错。近年来,出现了利用投影不变量,计算目标在相邻摄像机中的投影位置来进行目标交接的方法,取得较好效果。但在多个目标相距较近的情况下,投影过程中产生的误差会造成目标对应错误。文中提出一种投影不变量和直方图匹配相结合的改进算法,实验表明能较好解决了上述问题。

基于三焦点张量点转移的多摄像机协同

针对复杂遮挡环境下多摄像机协同的问题,提出一种基于三焦点张量点转移的多摄像机协同目标定位方法.该方法利用单摄像机视图中头部检测的结果进行对极匹配,然后利用虚拟顶视图和摄像机视图之间的三焦点张量关系进行点转移,确定行人在虚拟顶视图中的位置.该方法的优势在于:不需要标定摄像机参数,不需要假设物体在共同平面上运动,不存在利用对极关系进行点转移时出现的交点退化的问题.与传统方法的实验结果对比表明了该方法的有效性和准确性.

基于自由运动一维标定物的多摄像机参数标定方法与实验

一维标定方法易于实现且标定效率高,为了克服现有一维标定方法的一些不足,本文提出一种用一维标定物标定多摄像机内外参数的方法,首先进行两两标定,在此过程中,假定主点坐标近似已知而仅考虑畸变、焦距、旋转和平移等参数,接着利用基本矩阵及一维标定物上特征点之间的几何约束,估计两摄像机的内外参数,两两标定完成后,采用Dijkstra最短路径法和捆绑调整对多摄像机系统进行全局标定(含主点坐标),仿真和真实实验表明本文的方法是切实有效的.