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CN106993160A - 一种电视直播展示平台 - Google Patents

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CN106993160A CN201710230587.9A CN201710230587A CN106993160A CN 106993160 A CN106993160 A CN 106993160A CN 201710230587 A CN201710230587 A CN 201710230587A CN 106993160 A CN106993160 A CN 106993160A
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Abstract

一种电视直播展示平台，由控制计算机、高速摄像机〔1〕、外转动平台〔2〕、内转动平台〔3〕、固定平台〔5〕、支撑杆〔6〕、传动机构〔7〕、动力模块〔8〕、激光器〔9〕、计数器、光电传感器等组成。一个能够在水平360度、高度90度的三维空间对物体〔4〕进行任意方向观察的平台，特别是对动态物体能够进行根据观察者要求的从任意方向对物体的连续的动态的观察。

Description

一种电视直播展示平台
技术领域
一种对物体进行全方位图像直播展示的平台，特别是对运动物体进行水平360度和高度90度图像直播展示的平台。
背景技术
当前，在网络上对各种物体进行图像展示的平台越来越多。例如：当一个观察者站在一个旷野需要对四周进行360度观察时，目前有了一种以观察者视点为中心的连续拍摄方法，通过将旋转360度拍摄的多张照片进行数据融合，得到以观察者视点的对周围360度水平视角的观察影像，将这样的影像上传到网站上，观众就能够获得与观察者同样的观察信息。技术人员还制造了一种摄影球，是将多个摄影器材按照放射性布置方式，摄像头的物镜是均匀间隔一定角度地布置在一个球面上，摄像机的进光轴线聚集在中心点，将这样的摄像球抛向空中，能够拍摄到360度球面的影像，观众可以通过该镜头选择观察任一角度的影像。但是以上观察方式只能够观察瞬时的影像，而不能连续观察。而且由于观察的视点是从观察者一个角度出发的，不能够对一个物体进行连续的水平360度地观察。为此，人们又设计了一种静态展示平台，将某一个或某一类物体放置在平台上摆放好，对摆放后的静态物体进行静止形态的拍摄，并将拍摄的静态物体照片放置到网站上进行展示，如果观众需要对物体进行360度观察时，需要先对物体的360度分别拍摄照片，再将静态物体的360照片分别放置到网站上，由观众选择自己想要的观察角度，在网络环境下分别选取指定的角度照片进行观察。这些观察方法普遍存在一个较大的缺陷，就是不能够针对某一物体进行围绕着物体水平面360度的连续的动态的观察。
发明内容
本发明向人们提供了一种能够在360度对一个物体进行任意方向观察的平台，特别是对动态物体能够进行根据观察者要求的从任意方向对物体的连续的动态的观察。
本发明由控制计算机、高速摄像机、外转动平台、内转动平台、固定平台、支撑杆、传动机构、动力模块、激光器、计数器、光电传感器等组成。
时间控制的信号流程：以控制计算机为中心，发出拍摄信号，拍摄信号被高速摄像机接收，高速摄像机开始拍摄，当光电传感器传来开始拍摄的信号时，高速摄像机将会归零，然后开启新一帧的摄像拍摄；
方向控制的流程：由动力模块通过传动机构带动内转动平台和外转动平台旋转；转动平台上的高速摄像机随转动平台一同转动，当传动平台旋转中光电传感器接收到激光器中的激光时，光电传感器发出开始拍摄的信号，高速摄像机归零，然后开启新一帧的图像拍摄，到该光电传感器接收到下一次激光器的激光信号时，重复上述动作并开始新的一帧图像拍摄。计数器会对摄像机在这一周拍摄的图像进行计数，当高速摄像机拍摄一圈的图像帧数等于360张时，计数器不发出信号，动力模块保持现有的速度运转；当高速摄像机拍摄一圈的图像帧数大于360张时，计数器发出增速的信号，动力模块进行增速的调整，提高平台转速；当高速摄像机拍摄一圈的图像帧数少于360张时，计数器发出减速的信号，动力模块进行减速的调整，降低平台转速。这样均匀旋转的过程中，每一张图像对应旋转了1度。
用多台摄像机均匀围绕物体放置在等距离的不同方向对该物体进行拍摄；拍摄时用一个时统信号发生装置定时发出时统信号，全部摄像机在接到该时统信号时，统一调整下一帧图像的启拍时间，用以控制摄像的时间统一性。各摄像头的每一帧图像均按编号存贮入计算机。并且编号的顺序由摄像机机位和图像帧号确定，具体方式如下：
摄1 摄2 摄3 摄4 摄5 …… 摄357 摄358 摄359 摄360
1帧 1帧 1帧 1帧 1帧 …… 1帧 1帧 1帧 1帧
2帧 2帧 2帧 2帧 2帧 …… 2帧 2帧 2帧 2帧
…… …… …… …… …… …… …… …… …… ……
999帧 999帧 999帧 999帧 999帧 …… 999帧 999帧 999帧 999帧
1000帧 1000帧 1000帧 1000帧 1000帧 …… 1000帧 1000帧 1000帧 1000帧
当通过网络进行直播时，每一台终端发出观看请求后，计算机从编号表中随机抽取一张图像。
当终端A这时选取的是一张摄X号的第Y帧图像时，下面紧随的是由计算机自动提取摄X号的第Y+1帧、第Y+2帧、第Y+3帧、……顺序提取；当终端在播放到摄X号的第Y+N帧图像时发出顺时针转动的指令后，计算机会根据要求转动的角速度，并将角速度换算成在摄像机机位号的变化速度，选取到相应机位的图像，再根据摄像的时间顺序由计算机提取相应的机位号的Y+N+1相应帧图像号。如果终端在播放图像中发出逆时针转动的指令后，计算机同样会根据要求转动的角速度，换算成反向摄像机机位号的变化速度，选取到相应机位的图像，再根据摄像的时间顺序由计算机提取相应的机位号的Y+N+1相应帧图像号。
还设置了一个内转动平台，内转动平台外边缘上设置一根支撑杆，比外转动平台上的支撑杆短，以不影响外转动平台上的高速摄影机拍摄为准，同样在该支撑杆的顶端放置一台高速摄像机。当通过网络进行直播时，当一台网络上的终端机对控制计算机发出单独控制观看的请求时，控制计算机会直接将该终端机连接到内转动平台的控制台上对该高速摄像机的信号进行转播；请求终端可以通过网络和控制计算机发出控制信号；
信号之一是控制内转动平台的转动，既可以控制转动的方向，也可以控制转动的速度；通过该高速摄像机直接观察固定平台中间的物体；
信号之二是，控制高速摄像机的焦距，以便于放大并细致观察该物体。同时也可以控制图像信号在该高速摄像机以及外转动平台上的其他高速摄像机之间进行切换。
同时还可以在各支撑杆上纵向布置多台高速摄像机，由控制计算机根据终端观察者的需要，能够从不同的高度视角来观察物体。观察方向增加到三维空间。
本装置向人们提供一种能够在水平360度、高度90度对一个物体进行任意方向观察的平台。根据目前高速摄相机能够拍摄2500帧/秒的高清图像性能特点，该装置能够达到延迟时间秒级的准实时的连续平滑的图像直播功能。
附图及说明
图1电视直播展示平台示意图之一；
图2电视直播展示平台示意图之二；
图3电视直播展示平台纵剖面及动力传动示意图。
说明：1-高速摄像机，2-外转动平台，3-内转动平台，4-物体，5-固定平台，6-支撑杆，7-传动机构，8-动力模块，9-激光器。
具体实施方式
实施例1：
有一个外转动平台2，内套一个固定平台5通过固定轴与外转动平台2由滚动轴承连接。当固定平台5固定后，外转动平台2可以围绕固定平台5的轴心转动。平台的转动由动力模块8提供旋转的动力，由传动机构7实现传动。
在固定平台5上放置物体4，外转动平台2边缘上垂直固定一根支撑杆6，在支撑杆6的顶端放置一台高速摄像机1，该高速摄像机1连接固定一个光电传感器，当该光电传感器接收到激光器9发射的激光信号时，会产生一个电信号，触发高速摄像机1停止拍摄归零，并重新启动开始拍摄下1帧图像。拍摄计数器对拍摄的图像帧数进行计数，当高速摄像机1拍摄一圈的图像帧数等于360张时，计数器不发出信号，动力模块8保持现有的速度运转，保持平台转速；当高速摄像机1拍摄一圈的图像帧数大于360张时，计数器发出增加转速的信号，动力模块8提高外转动平台2的运转速度；当高速摄像机1拍摄一圈的图像帧数少于360张时，计数器发出减速信号，动力模块8降低现有外转动平台2的运转速度。这样均匀旋转的过程中，每一张图像对应旋转了1度，如果每秒需要在一个方向拍摄25张图像时，高速摄影机1的拍摄速度应该达到，360×25＝9000张/秒。这样的直播图像分辨率较低。
当通过网络进行直播时，每一台终端发出观看请求后，控制计算机从编号表中随机抽取一张图像。
当终端A这时选取的是一张摄X号的第Y帧图像时，下面紧随的是由计算机自动提取摄X号的第Y+1帧、第Y+2帧、第Y+3帧、……顺序提取；当终端在播放到摄X号的第Y+N帧图像时发出顺时针转动的指令后，计算机会根据要求转动的角速度，并将角速度换算成在摄像机机位号的变化速度，选取到相应机位的图像，再根据摄像的时间顺序由计算机提取相应的机位号的Y+N+1相应帧图像号。如果终端在播放图像中发出逆时针转动的指令后，计算机同样会根据要求转动的角速度，换算成反向摄像机机位号的变化速度，选取到相应机位的图像，再根据摄像的时间顺序由计算机提取相应的机位号的Y+N+1相应帧图像号，实现实时点播的需要。
实施例2：
有一个外转动平台2，内套一个固定平台5通过固定轴与外转动平台2由滚动轴承连接。当固定平台5固定后，外转动平台2可以围绕固定平台5的轴心转动。平台的转动由动力模块8提供旋转的动力，由传动机构7实现传动。
在固定平台5上放置物体4，外转动平台2边缘上间隔180度垂直固定各一根支撑杆6，在两根支撑杆6的顶端各放置一台高速摄像机1，各高速摄像机1连接固定一个光电传感器，当该光电传感器接收到激光照射时，会产生一个电信号，触发高速摄像机1重新启动拍摄。由于有两台摄像机，外转动平台2的旋转速度可以降低1/2，即2秒钟外转动平台2旋转一圈，同样有拍摄计数器对拍摄的图像帧数进行计数，当每台高速摄像机1拍摄一圈的图像帧数仍然等于360张时，保持平台转速；当每台高速摄像机1拍摄一圈的图像帧数大于360张时，增加平台转速；当每台高速摄像机1拍摄一圈的图像帧数少于360张时，降低平台转速。这样均匀旋转的过程中，每一张图像仍然对应旋转了1度，如果每秒需要在一个方向拍摄25张图像时，高速摄影机1的拍摄速度应该达到，180×25＝4500张/秒。这样的直播图像分辨率大大提高。
摄1 摄2 摄3 摄4 摄5 …… 摄357 摄358 摄359 摄360
1帧 1帧 1帧 1帧 1帧 …… 1帧 1帧 1帧 1帧
2帧 2帧 2帧 2帧 2帧 …… 2帧 2帧 2帧 2帧
…… …… …… …… …… …… …… …… …… ……
999帧 999帧 999帧 999帧 999帧 …… 999帧 999帧 999帧 999帧
1000帧 1000帧 1000帧 1000帧 1000帧 …… 1000帧 1000帧 1000帧 1000帧
当通过网络进行直播时，每一台终端发出观看请求后，控制计算机从编号表中随机抽取一张图像。后续的图像提取方式方法不变。
实施例3：
有一个外转动平台2，内套一个固定平台5通过固定轴与外转动平台2由滚动轴承连接。当固定平台5固定后，外转动平台2可以围绕固定平台5的轴心转动。平台的转动由动力模块8提供旋转的动力，由传动机构7实现传动。
在固定平台5上放置物体4，外转动平台2边缘上间隔45度垂直固定一根支撑杆6，共有八根支撑杆6，在每根支撑杆6的顶端各放置一台高速摄像机1，各高速摄像机1连接固定一个光电传感器，当该光电传感器接收到激光照射时，会产生一个电信号，触发高速摄像机1重新启动拍摄。由于有八台摄像机，外转动平台2的旋转速度可以降低到1/8，即8秒钟外转动平台2旋转一圈，并且有拍摄计数器对拍摄的图像帧数进行计数，当每台高速摄像机1拍摄一圈的图像帧数仍然等于360张时，保持平台转速；当每台高速摄像机1拍摄一圈的图像帧数大于360张时，增加平台转速；当每台高速摄像机1拍摄一圈的图像帧数少于360张时，降低平台转速。这样均匀旋转的过程中，每一张图像仍然对应旋转了1度，如果每秒需要在一个方向拍摄25张图像时，高速摄影机1的拍摄速度应该达到，45×25＝1125张/秒。这样的直播图像分辨率将能够达到高清像素。
摄1 摄2 摄3 摄4 摄5 …… 摄357 摄358 摄359 摄360
1帧 1帧 1帧 1帧 1帧 …… 1帧 1帧 1帧 1帧
2帧 2帧 2帧 2帧 2帧 …… 2帧 2帧 2帧 2帧
…… …… …… …… …… …… …… …… …… ……
999帧 999帧 999帧 999帧 999帧 …… 999帧 999帧 999帧 999帧
1000帧 1000帧 1000帧 1000帧 1000帧 …… 1000帧 1000帧 1000帧 1000帧
当通过网络进行直播时，每一台终端发出观看请求后，计算机从编号表中随机抽取一张图像。后续的图像提取方式方法不变。
实施例4：
一个固定平台5，在固定平台5中央放置物体4，固定平台5外边缘上间隔1度垂直固定一根支撑杆6，共有360根支撑杆6，在每根支撑杆6的顶端各放置一台高速摄像机1，有一个时统信号发生器，产生一个电信号给360台摄像机，当时统信号发生器间隔1秒发出一个触发信号，触发高速摄像机1归零，并重新启动拍摄信号。由于有360台摄像机，各摄像机保持正常的高清图像拍摄方式，这样的直播图像分辨率将能够达到高清像素。
摄1 摄2 摄3 摄4 摄5 …… 摄357 摄358 摄359 摄360
1帧 1帧 1帧 1帧 1帧 …… 1帧 1帧 1帧 1帧
2帧 2帧 2帧 2帧 2帧 …… 2帧 2帧 2帧 2帧
…… …… …… …… …… …… …… …… …… ……
999帧 999帧 999帧 999帧 999帧 …… 999帧 999帧 999帧 999帧
1000帧 1000帧 1000帧 1000帧 1000帧 …… 1000帧 1000帧 1000帧 1000帧
当通过网络进行直播时，每一台终端发出观看请求后，计算机从编号表中随机抽取一张图像。后续的图像提取方式方法不变。
实施例5：
有一个外转动平台2，内套一个内转动平台3，通过滚动轴承连接，两个台面能够围绕中心轴转动，台面中心为空心，固定平台5通过固定轴与内转动平台3由滚动轴承连接。当固定平台5固定后，外转动平台2和内转动平台3均可以围绕固定平台5的轴心转动。
在固定平台5上放置物体4，外转动平台2边缘上间隔45度垂直固定一根支撑杆6，共有八根支撑杆6，在每根支撑杆6的顶端各放置一台高速摄像机1，各高速摄像机1连接固定一个光电传感器，当该光电传感器接收到激光照射时，会产生一个电信号，触发高速摄像机1重新启动拍摄。由于有八台摄像机，外转动平台2的旋转速度可以降低1/8，即8秒钟外转动平台2旋转一圈，并且有拍摄计数器对拍摄的图像帧数进行计数，当每台高速摄像机1拍摄一圈的图像帧数仍然等于360张时，保持平台转速；当每台高速摄像机1拍摄一圈的图像帧数大于360张时，提高平台转速；当每台高速摄像机1拍摄一圈的图像帧数少于360张时，降低平台转速。这样均匀旋转的过程中，每一张图像仍然对应旋转了1度，如果每秒需要在一个方向拍摄25张图像时，高速摄影机1的拍摄速度应该达到，45×25＝1125张/秒。这样的直播图像分辨率将能够达到高清像素。
摄1 摄2 摄3 摄4 摄5 …… 摄357 摄358 摄359 摄360
1帧 1帧 1帧 1帧 1帧 …… 1帧 1帧 1帧 1帧
2帧 2帧 2帧 2帧 2帧 …… 2帧 2帧 2帧 2帧
…… …… …… …… …… …… …… …… …… ……
999帧 999帧 999帧 999帧 999帧 …… 999帧 999帧 999帧 999帧
1000帧 1000帧 1000帧 1000帧 1000帧 …… 1000帧 1000帧 1000帧 1000帧
当通过网络进行直播时，每一台终端发出观看请求后，计算机从编号表中随机抽取一张图像。后续的图像提取方式方法不变。
这样可以在内转动平台3上设置一根支撑杆6，比外转动平台2上的支撑杆6短，以不影响外转动平台2上的高速摄影机1拍摄为准，同样在该支撑杆6的顶端放置一台高速摄像机1。当通过网络进行直播时，一台终端机可以对控制计算机发出单独控制观看的请求，控制计算机会直接将该终端机连接到内转动平台3的控制台上对该高速摄像机的信号进行转播；请求终端可以通过网络和控制计算机发出控制信号；
信号之一是控制内转动平台3的转动，既可以控制转动的方向，也可以控制转动的速度；通过该高速摄像机1直接观察固定平台5中间的物体4；
信号之二是，控制高速摄像机1的焦距，以便于放大并细致观察该物体4。同时也可以控制图像信号在该高速摄像机1以及外转动平台2上的其他高速摄像机1之间进行切换。
以上实施方式只是将主要实施例进行了表述，同时还可以在各支撑杆6上纵向布置多台高速摄像机1，由控制计算机根据终端观察者的需要，能够从不同的高度视角来观察物体4。观察方向增加到三维空间。

Claims (5)

1.一种电视直播展示平台，包括高速摄像机〔1〕、控制计算机、固定平台〔5〕中央放置物体〔4〕、支撑杆〔6〕，其特征在于：在固定平台〔5〕外边缘上垂直固定支撑杆〔6〕，在每根支撑杆〔6〕的顶端放置高速摄像机〔1〕，有一个时统信号发生器，产生一个电信号给高速摄像机〔1〕，触发高速摄像机〔1〕开始或停止拍摄；拍摄图像数据顺序编号贮存：
摄1 摄2 摄3 摄4 摄5 …… 摄357 摄358 摄359 摄360 °1帧 1帧 1帧 1帧 1帧 …… 1帧 1帧 1帧 1帧 2帧 2帧 2帧 2帧 2帧 …… 2帧 2帧 2帧 2帧 …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… 999帧 999帧 999帧 999帧 999帧 …… 999帧 999帧 999帧 999帧 1000帖 1000帧 1000帧 1000帧 1000帧 …… 1000帧 1000帧 1000帧 1000帧
2.根据权利要求1所述的一种电视直播展示平台，其特征在于：有一个外转动平台〔2〕，将在固定平台〔5〕外边缘上垂直固定支撑杆〔6〕移动到外转动平台〔2〕的外边缘上垂直固定，还包含增加传动机构〔7〕、动力模块〔8〕、激光器〔9〕、计数器、光电传感器；
时间控制的信号流程：以控制计算机为中心，发出拍摄信号，拍摄信号被高速摄像机〔1〕接收，高速摄像机〔1〕开始拍摄，当光电传感器传来开始拍摄的信号时，高速摄像机〔1〕将会归零，开启新一帧的摄像；
方向控制的流程：由动力模块〔8〕通过传动机构〔7〕带动外转动平台〔2〕旋转；外转动平台〔2〕上的高速摄像机〔1〕随平台一同转动，当外传动平台〔2〕旋转中光电传感器接收到激光器〔9〕发射的激光照射信号时，光电传感器发出开始拍摄的信号，高速摄像机〔1〕将会归零，同时开启新一帧的图像拍摄，到该光电传感器接收到下一次激光器〔9〕的激光信号时，将会重复高速摄像机〔1〕归零，同时开启新一帧的图像拍摄。
3.根据权利要求2所述的一种电视直播展示平台，其特征在于：计数器会对高速摄像机〔1〕在这一周拍摄的图像进行计数，当高速摄像机〔1〕拍摄一圈的图像帧数等于360张时，计数器不发出信号，动力模块保持现有的速度运转；当高速摄像机〔1〕拍摄一圈的图像帧数大于360张时，计数器发出增速的信号，动力模块〔8〕进行增速的调整提高平台转速；当高速摄像机〔1〕拍摄一圈的图像帧数少于360张时，计数器发出减速的信号，动力模块〔8〕进行减速的调整，降低平台转速。
4.根据权利要求2所述的一种电视直播展示平台，其特征在于：由控制计算机或光电传感器发出拍摄时统信号。
5.根据权利要求2所述的一种电视直播展示平台，其特征在于：还有一个内转动平台〔3〕，在外边缘上同外转动平台〔2〕一样垂直固定支撑杆〔6〕；还包含一个独立的传动机构〔7〕、动力模块〔8〕。
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