本發(fā)明涉及一種動態(tài)畫面的攝像方式。特別是涉及一種用裸眼就可以看到清晰而且具有立體感動態(tài)畫面的用裸眼觀看3D影像的拍攝系統(tǒng)及使用方法。
背景技術(shù):
我們希望把我們?nèi)粘?吹降倪@些真實的3D場景用3D的方法拍攝下來然后再用3D的方法播放出來展示給大家。實現(xiàn)這種效果最普遍采用的是如圖1所給出的方式。
如圖1所示,現(xiàn)有技術(shù)是將兩架攝像機301和302的距離調(diào)至63毫米(人眼的距離)平行放置并且同時向內(nèi)偏置一個永遠固定的小角度α和α′(此時α=α’),拍攝之前將左側(cè)的攝像機301鏡頭上裝上X方向的偏振光鏡片或裝上紅色鏡片,右側(cè)的攝像機302鏡頭上裝上Y方向的偏振光鏡片或裝上綠色鏡片,然后同時開機進行拍攝。放映的時候?qū)⑦@兩個畫面同時放映在屏幕上,因為兩架攝像機鏡頭中心線的交點“O”與左側(cè)攝像機301和右側(cè)攝像機302之間的連線的距離h值是一個常數(shù),所以無法將“O”點每時每刻都位于被拍攝的物體表面上,因此,播放時如果用裸眼觀影,看到的是兩幅畫面同時播放的重影并且非常模糊,所以人們在觀影的時候必須佩戴特殊的眼鏡。如果是偏振光拍攝的影像就帶上偏振光眼鏡,左眼鏡片是X方向的偏振光鏡片,所以只能看到左側(cè)攝像機301拍攝到的畫面,而看不到看到右側(cè)攝像機302拍攝到的畫面;右眼鏡片是Y方向的偏振光鏡片,所以只能看到右側(cè)攝像機302拍攝到的畫面,而看不到看到左側(cè)攝像機301拍攝到的畫面。如果是紅綠光拍攝的影像就帶上紅綠眼鏡,左眼鏡片是綠色鏡片,所以只能看到左側(cè)攝像機301拍攝到的紅色畫面,而看不到看到右側(cè)攝像機302拍攝到的綠色畫面;右眼鏡片是紅色鏡片,所以只能看到右側(cè)攝像機302拍攝到的綠色畫面,而看不到看到左側(cè)攝像機拍攝到的紅色畫面。觀影者用這樣的方式看到的畫面就真的好像是兩只眼睛同時看到的立體畫面,這就是我們所觀看的3D電影。
但是,上述現(xiàn)有技術(shù)存在如下的不足:
真人在‘定睛看’被看物體的時候一定同時伴隨著兩個動作:
第一動作是根據(jù)觀看者本人與被看物體之間的距離來調(diào)整眼球內(nèi)玻璃體這個凸透鏡的曲率與厚薄,使得眼睛與被看物體之間的距離正好等于焦距,這就使得被看物體在視網(wǎng)膜上的影像非常清楚。這一點現(xiàn)在照相機、攝像機的全自動對焦功能中已經(jīng)做得很好,有的高級照片甚至于能夠做到在同一個畫面里某一物體的影像非常清楚,但位于被看物體前方或者后方的物體的影像卻很模糊,這就說明相機能把焦距調(diào)成與物體的距離一模一樣。盡管如此相片上的影像總是與真人看到的物像區(qū)別很大,最主要的區(qū)別是立體感欠缺。因為當初拍攝的時候無論使用多么高級的照相機或者攝像機,拍攝的時候總是用唯一的一個鏡頭拍攝的單個畫面,盡管觀影者是用雙眼同時觀看這個畫面,但由于當初是用一個攝像機拍攝的,所以,觀影者的感覺卻總還是用一只眼所看到的畫面一樣,缺乏立體感。
第二個動作就是真人的兩個眼球‘同時盯住’被看物體表面上的同一個點,因為兩只眼睛所在的位置不同,投射到交點“O”的兩道眼光角度就不同,所以兩只眼睛同時看得到的兩個影像就有所不同,但是兩個影像在‘同時盯住’這個交點“O”上卻高精度重合,因此真人所看到的物體就有了立體感的同時還感覺不到重影,這就是我們理想的3D影像?,F(xiàn)有技術(shù)在拍攝3D的過程中由于被拍攝的物體是運動的,所以拍攝時這個運動著的物體不可能時時刻刻都位于現(xiàn)有3D技術(shù)的兩個攝像頭中心線的交點上“O”上,兩個畫面同時播放的時候就是重影,這就說明我們在日常生活中看到的景物是不重影的,但在播放3D影像的時候都是重影。因此,在播放的時候必須要戴上3D眼鏡才能觀影,讓左眼只能看到當初拍攝時左側(cè)攝像機拍攝到的畫面,而看不到當初拍攝時右側(cè)攝像機拍攝到的畫面;右眼只能看到當初拍攝時右側(cè)攝像機拍攝到的畫面,而看不到當初拍攝時左側(cè)攝像機拍攝到的畫面,這樣觀影者的腦子里就呈現(xiàn)出立體感的畫面,否則看到的都是重影。
圖1表示的是現(xiàn)有技術(shù)3D攝像機的結(jié)構(gòu)圖,由于拍攝的時候兩個攝像機鏡頭中心線與它們之間連線的夾角α和α'是固定值,也就是說左右兩個攝像頭301和302與機架300的相對位置是固定的,只有被攝物體處在左右兩個攝像頭301和302中心線交點“O”上才能獲得清晰而又沒有重影的影像,“O”點與兩個攝像機鏡頭連線之間的距離被稱為h,處于“O”點之外的任何位置在播放的時候都是兩個畫面的重影。
我們就可以明顯地看出:在現(xiàn)有技術(shù)中如果戴上3D眼鏡,雖然我們能夠看到清楚的畫面而且具有立體的效果,但是除了距離為h以外位置的任意平面上看到的兩個畫面的位置是不同的。換句話說在現(xiàn)有技術(shù)中,現(xiàn)實中被看物體上雖然是同處于一個點的位置,但是觀影的時候看到的兩個影像點卻是兩個空間坐標,這種觀影效果無法與實際場景真人‘定睛觀看’活動物體的兩個不同影像的高精度重合的效果相媲美,不完全符合人體工程學(xué),也不完全符合仿生學(xué)的,所以觀影時間一長必然會有頭暈、惡心等不舒服的感覺。
另外,如果用這種方法拍攝的影像之后在電視機或手機屏幕上播放,觀影者佩戴特殊眼鏡期間就只能觀影了,不能再看別處,如果想看別處必須先摘掉眼鏡,然后觀影的時候又得戴上,反反復(fù)復(fù),給觀影帶來諸多不便,因此現(xiàn)有技術(shù)不可能用于日常生活而得到普及。
幾乎我們現(xiàn)在所有觀看的電視直播、電視節(jié)目和電影節(jié)目都是單獨一臺攝像機拍攝的畫面,所以就觀影而言,時至今日我們?nèi)匀皇恰蔼氀劭词澜纭薄?/p>
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是,提供一種不需佩戴3D眼鏡就可以看到具有立體效果動態(tài)畫面的用裸眼觀看3D影像的拍攝系統(tǒng)及使用方法。
本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:一種用裸眼觀看3D影像的拍攝系統(tǒng),包括L型機架,所述L型機架的垂直部分的頂端等間隔的依次設(shè)置有:用于向被拍攝物發(fā)出的激光束而產(chǎn)生漫反射光斑并進行拍攝的中間拍攝機構(gòu)、用于分別通過中間拍攝機構(gòu)所發(fā)出的激光束在被拍攝物上產(chǎn)生的漫反射斑點找到被拍攝物并進行拍攝的左側(cè)拍攝機構(gòu)和右側(cè)拍攝機構(gòu);所述的L型機架的水平部分的上方設(shè)置有托板,所述托板的上端面上對應(yīng)所述左側(cè)拍攝機構(gòu)和右側(cè)拍攝機構(gòu)分別設(shè)置有用于驅(qū)動左側(cè)拍攝機構(gòu)和右側(cè)拍攝機構(gòu)左右擺動的左側(cè)驅(qū)動機構(gòu)和右側(cè)驅(qū)動機構(gòu),所述的L型機架的水平部分上垂直設(shè)置有導(dǎo)向柱和垂直驅(qū)動伺服電機,所述垂直驅(qū)動伺服電機的驅(qū)動軸連接有驅(qū)動絲杠,所述驅(qū)動絲杠通過螺紋貫穿的連接所述托板,所述導(dǎo)向柱貫穿所述托板,所述托板通過在所述驅(qū)動絲杠的驅(qū)動下沿所述導(dǎo)向柱上下移動而驅(qū)動所述左側(cè)驅(qū)動機構(gòu)和右側(cè)驅(qū)動機構(gòu)上下移動,從而帶動左側(cè)拍攝機構(gòu)或右側(cè)拍攝機構(gòu)上下擺動。
所述的中間拍攝機構(gòu)包括有固定在所述L型機架的垂直部分頂端的用于設(shè)置中間攝像機的中間支架,上端對應(yīng)所述的中間攝像機并且與所述的支架通過第一萬向鉸鏈鉸接的固定桿,所述固定桿的下端連接手動旋轉(zhuǎn)桿,所述手動旋轉(zhuǎn)桿前端設(shè)置有中間激光筆,所述攝像機與所述中間激光筆位于同一垂直線上。
所述的左側(cè)拍攝機構(gòu)和右側(cè)拍攝機構(gòu)結(jié)構(gòu)完全相同均包括有:通過支架設(shè)置在所述L型機架的垂直部分頂端上方的第二萬向鉸鏈,水平鉸接在所述第二萬向鉸鏈上的導(dǎo)向軸,所述導(dǎo)向軸的一端通過固定板分別設(shè)置有側(cè)部攝像機和側(cè)部激光筆,所述側(cè)部攝像機和側(cè)部激光筆位于同一垂直線上,且所述側(cè)部攝像機位于所述側(cè)部激光筆的上方,所述導(dǎo)向軸的另一端連接用于驅(qū)動所述導(dǎo)向軸帶動所述側(cè)部固定板、側(cè)部攝像機和側(cè)部激光筆左右和上下擺動的左側(cè)驅(qū)動機構(gòu)或右側(cè)驅(qū)動機構(gòu)。
所述的左側(cè)驅(qū)動機構(gòu)或右側(cè)驅(qū)動機構(gòu)結(jié)構(gòu)相同,均包括有:固定在所述托板上的螺母,固定在所述螺母上端的用于貫穿的插入左側(cè)拍攝機構(gòu)或右側(cè)拍攝機構(gòu)中的導(dǎo)向軸的軸套,以及固定在所述托板上的水平驅(qū)動伺服電機,所述水平驅(qū)動伺服電機的旋轉(zhuǎn)軸連接水平驅(qū)動絲杠,所述水平驅(qū)動絲杠與所述螺母螺紋連接,在水平驅(qū)動絲杠的驅(qū)動下所述螺母帶動軸套左右移動,從而帶動左側(cè)拍攝機構(gòu)或右側(cè)拍攝機構(gòu)中的導(dǎo)向軸左右擺動。
一種權(quán)利要求1所述的用裸眼觀看3D影像的拍攝系統(tǒng)的使用方法,其特征在于,包括:分別開啟中間激光筆和兩側(cè)的側(cè)部激光筆,得到中間光斑和兩側(cè)光斑,其中,所述的中間光斑位于被拍攝物上,中間攝像機捕捉到中間光斑和兩側(cè)光斑,并將捕捉到的信號反饋給控制機構(gòu),控制機構(gòu)控制垂直驅(qū)動伺服電機和水平驅(qū)動伺服電機驅(qū)動兩側(cè)的側(cè)部激光筆發(fā)出的光斑與中間激光筆發(fā)出的光斑重合;控制機構(gòu)控制兩側(cè)的側(cè)部攝像機同時攝取被拍攝物圖像。
當所述的被拍攝物處于移動狀態(tài)時,使用者通過手動旋轉(zhuǎn)桿使所述的中間激光筆發(fā)出的光斑一直位于所述被拍攝物上,中間攝像機一直捕捉處于移動狀態(tài)的光斑,并實時將捕捉到的信號反饋給控制機構(gòu),控制機構(gòu)實時控制垂直驅(qū)動伺服電機和水平驅(qū)動伺服電機驅(qū)動兩側(cè)的側(cè)部激光筆發(fā)出的光斑一直與所述的中間激光筆發(fā)出的光斑重合,并控制兩側(cè)的側(cè)部攝像機同時攝取被拍攝物圖像。
一種用裸眼觀看3D影像的拍攝系統(tǒng)的使用方法,包括:分別開啟兩側(cè)的側(cè)部激光筆,并且關(guān)閉中間激光筆,中間攝像機捕捉到被拍攝物上佩戴的點狀光源和兩側(cè)的側(cè)部激光筆所發(fā)出的光斑,并將捕捉到的信號反饋給控制機構(gòu),控制機構(gòu)控制垂直驅(qū)動伺服電機和水平驅(qū)動伺服電機驅(qū)動兩側(cè)的側(cè)部激光筆發(fā)出的光斑與被拍攝物上佩戴的點狀光源重合;控制機構(gòu)控制兩側(cè)的側(cè)部攝像機同時攝取被拍攝物圖像。
當所述佩戴點狀光源的被拍攝物處于移動狀態(tài)時,中間攝像機一直捕捉處于移動狀態(tài)的點狀光源,并實時將捕捉到的信號反饋給控制機構(gòu),控制機構(gòu)實時控制垂直驅(qū)動伺服電機和水平驅(qū)動伺服電機驅(qū)動兩側(cè)的側(cè)部激光筆發(fā)出的光斑一直與所述被拍攝物上佩戴的點狀光源重合,并控制兩側(cè)的側(cè)部攝像機同時攝取被拍攝物圖像。
一種用裸眼觀看3D影像的拍攝系統(tǒng)的使用方法,包括:分別開啟兩側(cè)的側(cè)部激光筆,并且關(guān)閉中間激光筆,拍攝者使用激光筆照射被拍攝物之后產(chǎn)生光斑,中間攝像機捕捉所述的光斑和兩側(cè)的側(cè)部激光筆所發(fā)出的光斑,將捕捉到的信號反饋給控制機構(gòu),控制機構(gòu)控制垂直驅(qū)動伺服電機和水平驅(qū)動伺服電機驅(qū)動兩側(cè)的側(cè)部激光筆發(fā)出的光斑與拍攝者使用激光筆發(fā)出的光斑重合;控制機構(gòu)控制兩側(cè)的側(cè)部攝像機同時攝取被拍攝物圖像。
被拍攝物處于移動狀態(tài)時,拍攝者使用激光筆一直照射在移動的被拍攝物上并產(chǎn)生光斑,中間攝像機實時捕捉處于移動狀態(tài)的光斑,并實時將捕捉到的信號反饋給控制機構(gòu),控制機構(gòu)實時控制垂直驅(qū)動伺服電機和水平驅(qū)動伺服電機驅(qū)動兩側(cè)的側(cè)部激光筆發(fā)出的光斑一直與所述的拍攝者使用激光筆發(fā)出的光斑重合,并控制兩側(cè)的側(cè)部攝像機同時攝取被拍攝物圖像。
本發(fā)明的一種用裸眼觀看3D影像的拍攝系統(tǒng)及使用方法,根據(jù)真人視覺的高度仿生學(xué)孕育而生而且充分運用了人體工程學(xué),畫面極其逼真。采用本發(fā)明所拍攝任何圖像,在觀影時不需要佩戴眼鏡,用裸眼就可以看到的畫面不但逼真、自然并且富有立體感,觀看久了也不會有不舒服的感覺。本發(fā)明用逼真的視覺感受還給了我們真實的世界。換句話說就是:雖然放眏的畫面是虛擬的,但觀看者的視覺感受卻是真實的、立體的、清晰的。
附圖說明
圖1是現(xiàn)有技術(shù)觀看3D影像的拍攝示意圖;
圖2是本發(fā)明用裸眼觀看3D影像的拍攝系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3是圖2的俯視圖;
圖4是圖2的A-A剖視圖;
圖5是圖2的B-B剖視圖;
圖6是本發(fā)明中方法1的拍攝示意圖;
圖7是本發(fā)明中方法2的拍攝示意圖;
圖8是本發(fā)明中方法3的拍攝示意圖。
圖中
1:L型機架 1a:垂直部分
1b:水平部分 2:左側(cè)拍攝機構(gòu)
3:中間拍攝機構(gòu) 4:右側(cè)拍攝機構(gòu)
5:導(dǎo)向柱 6:托板
7:驅(qū)動絲杠 8:垂直驅(qū)動伺服電機
9:左側(cè)驅(qū)動機構(gòu) 10:右側(cè)驅(qū)動機構(gòu)
31:中間攝像機 32:支架
33:第一萬向鉸鏈 34:固定桿
61:螺孔 35:手動旋轉(zhuǎn)桿
36:中間激光筆 101:支架
102:第二萬向鉸鏈 103:導(dǎo)向軸
104:側(cè)部攝像機 105:固定板
106:側(cè)部激光筆 201:螺母
202:軸套 203:水平驅(qū)動伺服電機
204:水平驅(qū)動絲杠 300:機架
301:左側(cè)攝像機 302:右側(cè)攝像機
α:現(xiàn)有技術(shù)左側(cè)拍攝機構(gòu)的拍攝方向與左右側(cè)拍攝機構(gòu)的連線之間的角度
α′:現(xiàn)有技術(shù)右側(cè)拍攝機構(gòu)的拍攝方向與左右側(cè)拍攝機構(gòu)的連線之間的角度
“O”:現(xiàn)有技術(shù)中左右2個側(cè)拍攝機構(gòu)的拍攝方向產(chǎn)生的交點
h:現(xiàn)有技術(shù)左右2個側(cè)拍攝機構(gòu)的拍攝方向產(chǎn)生的交點與機架之間的距離
θ:本發(fā)明的左側(cè)拍攝機構(gòu)的拍攝方向與左右側(cè)拍攝機構(gòu)的連線之間的角度
θ':本發(fā)明的右側(cè)拍攝機構(gòu)的拍攝方向與左右側(cè)拍攝機構(gòu)的連線之間的角度
P:本發(fā)明中方法1和方法3左右2個側(cè)拍攝機構(gòu)的拍攝方向產(chǎn)生的交點,也是中間激光筆或拍攝者手持激光筆照射到被拍攝物體表面上所產(chǎn)生的漫反射光斑
Q:本發(fā)明中方法2左右2個側(cè)拍攝機構(gòu)的拍攝方向產(chǎn)生的交點,也是被拍攝物體身上佩戴的點狀光源
H:本發(fā)明的左右2個側(cè)拍攝機構(gòu)的拍攝方向產(chǎn)生的交點P或Q與機架300之間的距離
46:本發(fā)明的方法3中拍攝者手持的激光筆
具體實施方式
下面結(jié)合實施例和附圖對本發(fā)明的一種用裸眼觀看3D影像的拍攝系統(tǒng)及使用方法做出詳細說明。
如圖2、圖3所示,本發(fā)明的一種用裸眼觀看3D影像的拍攝系統(tǒng),包括L型機架1,所述L型機架1的垂直部分1a的頂端等間隔的依次設(shè)置有:用于向被拍攝物發(fā)出的激光束而產(chǎn)生漫反射光斑并進行拍攝的中間拍攝機構(gòu)3、用于分別找到被拍攝物表面上通過中間拍攝機構(gòu)3所發(fā)出的激光束在被拍攝物上產(chǎn)生的漫反射斑點找到被拍攝物,并且讓自身發(fā)出的激光束在被拍攝物上產(chǎn)生的漫反射斑點與之重合之后進行拍攝的左側(cè)拍攝機構(gòu)2和右側(cè)拍攝機構(gòu)4;所述的L型機架1的水平部分1b的上方設(shè)置有托板6,所述托板6的上端面上對應(yīng)所述左側(cè)拍攝機構(gòu)2和右側(cè)拍攝機構(gòu)4分別設(shè)置有用于驅(qū)動左側(cè)拍攝機構(gòu)2和右側(cè)拍攝機構(gòu)4左右擺動的左側(cè)驅(qū)動機構(gòu)9和右側(cè)驅(qū)動機構(gòu)10所述的L型機架1的水平部分1b上垂直設(shè)置有導(dǎo)向柱5和垂直驅(qū)動伺服電機8,所述垂直驅(qū)動伺服電機8的驅(qū)動軸連接有驅(qū)動絲杠7,所述驅(qū)動絲杠7通過螺孔61貫穿的連接所述托板6,所述導(dǎo)向柱5貫穿所述托板6,所述托板6通過在所述驅(qū)動絲杠7的驅(qū)動下沿所述導(dǎo)向柱5上下移動而驅(qū)動所述左側(cè)驅(qū)動機構(gòu)9和右側(cè)驅(qū)動機構(gòu)10上下移動,所述左側(cè)驅(qū)動機構(gòu)9和右側(cè)驅(qū)動機構(gòu)10上下移動從而帶動左側(cè)拍攝機構(gòu)2或右側(cè)拍攝機構(gòu)4中的導(dǎo)向軸103上下擺動。
如圖2、圖3、圖5所示,所述的中間拍攝機構(gòu)3包括有固定在所述L型機架1的垂直部分1a頂端的用于設(shè)置中間攝像機31的中間支架32,上端對應(yīng)所述的中間攝像機31并且與所述的支架32通過第一萬向鉸鏈33鉸接的固定桿34,所述固定桿34的下端連接手動旋轉(zhuǎn)桿35,所述手動旋轉(zhuǎn)桿35前端設(shè)置有中間激光筆36,所述攝像機31與所述中間激光筆36位于同一垂直線上。
如圖2、圖4所示,所述的左側(cè)拍攝機構(gòu)2和右側(cè)拍攝機構(gòu)4結(jié)構(gòu)完全相同均包括有:通過支架101設(shè)置在所述L型機架1的垂直部分1a頂端上方的第二萬向鉸鏈102,水平鉸接在所述第二萬向鉸鏈102上的導(dǎo)向軸103,所述導(dǎo)向軸103的一端通過固定板105分別設(shè)置有側(cè)部攝像機104和側(cè)部激光筆106,所述側(cè)部攝像機104和側(cè)部激光筆106安裝在同一塊固定板105上而且位于同一垂直線上,且所述側(cè)部攝像機104位于所述側(cè)部激光筆106的上方,所述導(dǎo)向軸103的另一端連接用于驅(qū)動所述導(dǎo)向軸103帶動所述側(cè)部固定板105、側(cè)部攝像機104和側(cè)部激光筆106左右和上下擺動的左側(cè)驅(qū)動機構(gòu)9或右側(cè)驅(qū)動機構(gòu)10。
如圖2、圖4所示,所述的左側(cè)驅(qū)動機構(gòu)9或右側(cè)驅(qū)動機構(gòu)10結(jié)構(gòu)相同,均包括有:固定在所述托板6上的螺母201,固定在所述螺母201上端的用于貫穿的插入左側(cè)拍攝機構(gòu)2或右側(cè)拍攝機構(gòu)4中的導(dǎo)向軸103的軸套202,以及固定在所述托板6上的水平驅(qū)動伺服電機203,所述水平驅(qū)動伺服電機203的旋轉(zhuǎn)軸連接水平驅(qū)動絲杠204,所述水平驅(qū)動絲杠204與所述螺母201螺紋連接,在水平驅(qū)動絲杠204的驅(qū)動下所述螺母201帶動軸套202左右移動,從而帶動左側(cè)拍攝機構(gòu)2或右側(cè)拍攝機構(gòu)4中的導(dǎo)向軸103左右移動擺動。
本發(fā)明的一種用裸眼觀看3D影像的拍攝系統(tǒng)中的整體控制部分和供電部分均是采用專利號為201420592944.8的專利“基于激光制導(dǎo)的小車遙控裝置”中所公開的技術(shù)方案。
本發(fā)明的用裸眼觀看3D影像的拍攝系統(tǒng)的使用方法有三種使用方式。其中,
第一種使用方式:
本發(fā)明的用裸眼觀看3D影像的拍攝系統(tǒng)的使用方法,包括:分別開啟中間激光筆和兩側(cè)的側(cè)部激光筆,得到中間光斑和兩側(cè)光斑,其中,所述的中間光斑位于被拍攝物上,中間攝像機捕捉到中間光斑和兩側(cè)光斑,并將捕捉到的信號反饋給控制機構(gòu),控制機構(gòu)控制垂直驅(qū)動伺服電機和2個水平驅(qū)動伺服電機驅(qū)動兩側(cè)的側(cè)部激光筆發(fā)出的光斑與中間激光筆發(fā)出的光斑向中間光斑移動并且與之高精度重合;與此同時控制機構(gòu)控制兩側(cè)的側(cè)部攝像機同時攝取被拍攝物圖像。
當所述的被拍攝物處于移動狀態(tài)時,使用者通過手動旋轉(zhuǎn)桿35使所述的中間激光筆發(fā)出的光斑一直位于所述被拍攝物上,中間攝像機一直捕捉3個處于移動狀態(tài)的光斑,并實時將捕捉到的信號反饋給控制機構(gòu),控制機構(gòu)控制垂直驅(qū)動伺服電機和2個水平驅(qū)動伺服電機驅(qū)動兩側(cè)的側(cè)部激光筆發(fā)出的光斑一直與所述的中間激光筆發(fā)出的光斑重合,并控制兩側(cè)的側(cè)部攝像機同時攝取被拍攝物圖像。
如圖6所示,拍攝時攝影者手握本發(fā)明的攝像機L型機架1,用手動旋轉(zhuǎn)桿35來調(diào)整中間激光筆36所發(fā)出的激光束指向角度,使中間激光筆31的激光束指向被拍攝的物體表面上需要拍攝的那一點“P”并且形成了1個漫反射光斑點以及漫反射光斑點與攝像機L型機架1上的垂直部分la平面之間的距離H,這個漫反射光斑點“P”的中心就是中間激光筆36發(fā)出的激光束在被測物體表面上所形成的漫反射光斑中心。同時另外兩個從動的側(cè)部激光筆106所發(fā)出的激光束分別投射到物體表面之后也形成了兩個另外的從動漫反射光斑中心。此時中間拍攝機構(gòu)上的中間攝像機分別把3個漫反射光斑的位置提供給控制機構(gòu),控制機構(gòu)就根據(jù)它們的位置去控制垂直驅(qū)動伺服電機8和2個水平驅(qū)動伺服電機203,這3個伺服電機接到控制機構(gòu)的指令就立即轉(zhuǎn)動,正轉(zhuǎn)還是反轉(zhuǎn),轉(zhuǎn)多少圈、轉(zhuǎn)多大角度完全由控制機構(gòu)控制。垂直驅(qū)動伺服電機8帶動驅(qū)動絲杠7旋轉(zhuǎn)來驅(qū)動托板6上下移動,讓2個從動的側(cè)部激光筆106所發(fā)出的激光束分別投射到被拍攝物體表面之后形成的另外2個從動的漫反射光斑中心與“P”高度一致。與此同時控制機構(gòu)還分別控制兩個水平驅(qū)動伺服電機203的相應(yīng)動作,使2個側(cè)部激光筆106所形成的漫反射光斑迅速地捕捉到并且敏捷地移動至中間激光筆36所形成位于漫反射光斑“P”點的位置,而且與之高精度重疊,這時候也就確定了L形機架中的垂直部分la平面與漫反射光斑點的距離H值。中間攝像頭31固定在2個側(cè)部攝像機104連線的中點位置,2個側(cè)部攝像機104的鏡頭中心線與L型機架垂直部分la平面之間的夾角分別是θ和θ'(如圖6)。這一敏捷地捕捉動作來自于垂直驅(qū)動伺服電機8和兩個水平驅(qū)動伺服電機203接到控制機構(gòu)的指令就立即轉(zhuǎn)動,正轉(zhuǎn)還是反轉(zhuǎn),轉(zhuǎn)多少圈、轉(zhuǎn)多大角度完全聽從控制機構(gòu)的指令。垂直驅(qū)動伺服電機8轉(zhuǎn)動,帶動驅(qū)動絲杠7旋轉(zhuǎn)使得托板6上下平動來帶動左側(cè)攝像機構(gòu)2和右側(cè)攝像機構(gòu)4上下移動,使得2個導(dǎo)向軸103上下擺動帶動2個固定板105上下擺動而使3個漫反射光斑的高低對齊。與此同時,2個水平伺服電機203分別帶動2個水平驅(qū)動絲杠204各自按照控制機構(gòu)給它們分別發(fā)出的指令所要求的圈數(shù)各自做出旋轉(zhuǎn)動作,使得2個螺母分別沿著2個水平驅(qū)動絲杠204的軸線左右移動,通過2個軸套202分別帶動2個導(dǎo)向軸102左右擺轉(zhuǎn)各自的角度帶動固定板105各自左右擺轉(zhuǎn)不同的角度。這樣左側(cè)拍攝結(jié)構(gòu)和右側(cè)拍攝機構(gòu)中的2個固定板105不但能夠根據(jù)控制機構(gòu)的指令上下擺動而且也能左右擺動來帶動左側(cè)拍攝機構(gòu)2中的側(cè)部激光筆與L機架的垂直部分la平面之間的夾角成θ角;帶動右側(cè)拍攝機構(gòu)4中的側(cè)部激光筆與L機架的垂直部分la平面之間的夾角成θ'角(見圖6)。這樣就使得左右2個側(cè)部激光筆106投射到物體表面后形成的2個漫反射光斑中心迅速地移動到中間激光筆發(fā)出漫反射光斑“P”點的中心處,并且與之高精度重疊。
被拍攝的物體運動起來以后它表面上的漫反射光斑“P”點的遠近也就是漫反射光斑點與攝像機L型機架1上的垂直部分la平面之間的距離H時時刻刻都發(fā)生變化,但是本發(fā)明的3D影像的拍攝系統(tǒng)有能力去捕捉漫反射光斑點,快速調(diào)節(jié)漫反射光斑點與攝像機L型機架1上的垂直部分la平面與“P”之間的距離差,讓這個漫反射光斑點時時刻刻都是1個中間激光筆36和2個側(cè)部光斑筆106所形成3個漫反射光斑的高精度重疊于“P”點。
在本發(fā)明的一種用裸眼觀看3D影像的拍攝系統(tǒng)的工作過程中可以看出:從拍攝開始至拍攝結(jié)束的整個拍攝期間里,左右兩個攝像頭的擺動夾角θ和θ'的角度以及漫反射重合光斑“P”點與攝像機L型機架1上的垂直部分la平面之間的距離H始終是隨著時間的推移進行瞬時變化,是時間的函數(shù),時間則是該函數(shù)的自變量,即:H=f(t)。在拍攝到某一瞬時距離H值必然等于該視頻播放到了這個瞬時的時候屏幕所在的位置。這個H值與時間的函數(shù)早在該視頻拍攝的時候就被電腦記錄下來了,所以在播放視頻的時候依靠本發(fā)明的一種用裸眼觀看3D影像的拍攝系統(tǒng)重現(xiàn)這個函數(shù)H=f(t),就能在播放該視頻的時候自動按照函數(shù)的規(guī)律調(diào)節(jié)兩個攝像頭與屏幕之間的距離H變化,使播放屏幕從始至終都處于漫反射光斑點之上,從而在屏幕上必然時刻都能獲得即清晰又富有立體感的畫面。
第二種使用方式:
本發(fā)明的用裸眼觀看3D影像的拍攝系統(tǒng)的使用方法,包括:分別開啟兩側(cè)的側(cè)部激光筆,關(guān)閉中間激光筆36的電源之后中間攝像機捕捉到被拍攝物上佩戴的點狀光源和兩側(cè)的側(cè)部激光筆所發(fā)出的光斑,并將捕捉到的信號反饋給控制機構(gòu),控制機構(gòu)控制垂直驅(qū)動伺服電機和2個水平驅(qū)動伺服電機驅(qū)動兩側(cè)的側(cè)部激光筆發(fā)出的光斑與被拍攝物上佩戴的點狀光源Q重合;控制機構(gòu)控制兩側(cè)的側(cè)部攝像機同時攝取被拍攝物圖像,如圖7所示。
當所述佩戴點狀光源的被拍攝物處于移動狀態(tài)時,中間攝像機一直捕捉處于移動狀態(tài)的點狀光源Q,并實時將捕捉到的信號反饋給控制機構(gòu),控制機構(gòu)實時控制垂直驅(qū)動伺服電機和水平驅(qū)動伺服電機驅(qū)動兩側(cè)的側(cè)部激光筆發(fā)出的光斑一直與所述的點狀光源重合,并控制兩側(cè)的側(cè)部攝像機同時攝取被拍攝物圖像。
如圖7所示,將這種技術(shù)稍加改動就可以讓該3D影像的拍攝系統(tǒng)用另一方法捕捉目標:在拍攝對象身上佩戴一個點狀發(fā)光的光源Q來代替方法1中“P”,這個光源Q的中心相當于上述方法1所述中間激光筆發(fā)出的漫反射光斑點“P”。拍攝時攝影者將本發(fā)明的3D影像的拍攝系統(tǒng)L形機架放置在一固定的位置,L形機架的垂直部分la平面的法線方向?qū)χ慌臄z的物體,然后關(guān)閉上面所述的中間激光筆36的電源,讓2個側(cè)部激光筆106所發(fā)出來的激光束形成的兩個漫反射的光斑中心捕捉光源Q的中心,這2個側(cè)部激光筆106的激光束所形成的2個漫反射的光斑中心與光源Q的中心點高精度重疊來確定H值。這個漫反射光斑的捕捉動作是由于專用捕捉漫反射斑點中心的中間攝像頭31發(fā)現(xiàn)這一中心Q點,并且把2個側(cè)部攝像機104間的連線與2個側(cè)部攝像機104的攝影方向之間的2個不同的夾角θ和θ'的角度傳輸給控制機構(gòu),控制機構(gòu)實時控制1個垂直驅(qū)動伺服電機8和2個水平驅(qū)動伺服電機203一接到控制機構(gòu)的指令就立即轉(zhuǎn)動,正轉(zhuǎn)還是反轉(zhuǎn),轉(zhuǎn)多少圈、轉(zhuǎn)多大角度完全聽從控制機構(gòu)的指令。垂直8帶動絲杠7旋轉(zhuǎn)來驅(qū)動托板6上下平動,帶動左側(cè)攝像機構(gòu)2和右側(cè)攝像機構(gòu)4上下移動,使得2個導(dǎo)向軸103上下擺動帶動2個固定板105上下擺動,于是2個側(cè)部激光筆106和2個側(cè)部攝像機同步上下擺動。與此同時,2個水平伺服電機203分別帶動2個水平驅(qū)動絲杠204各自按照控制機構(gòu)給它們分別發(fā)出的指令按照各自所要求的圈數(shù)做出旋轉(zhuǎn)動作,使得2個螺母分別沿著2個水平驅(qū)動絲杠204的軸線各自左右移動,通過2個軸套202分別帶動2個導(dǎo)向軸102左右擺轉(zhuǎn)各自的角度帶動固定板105各自擺轉(zhuǎn)不同的角度。這樣左側(cè)拍攝結(jié)構(gòu)和右側(cè)拍攝機構(gòu)中的2個固定板105不但能夠根據(jù)控制機構(gòu)的指令上下擺動而且也能左右擺動。使得左右2個側(cè)部激光筆106投射到物體表面后形成的2個漫反射光斑中心迅速地移動到Q點的中心處,并且與之高精度重疊。被拍攝的物體運動起來以后它表面上的Q點的遠近也就是H值,該H值時時刻刻都發(fā)生變化,但是它無論怎樣變化,本發(fā)明的3D影像的拍攝系統(tǒng)都會快速調(diào)節(jié)夾角θ和θ'的角度的大小,去適應(yīng)Q點的遠近,因此,本發(fā)明的一種用裸眼觀看3D影像的拍攝系統(tǒng)有能力去捕捉Q點,讓這個Q點時時刻刻都2個激光筆所形成2個漫反射光斑的高精度重疊點。
用這種方法就可以做到自動拍攝,因為無論點狀光源Q怎樣移動,移動到哪里,移動多快,本發(fā)明的3D影像的拍攝系統(tǒng)都可以自動捕捉點狀光源Q,并能夠?qū)Ⅻc狀光源Q與3D影像的拍攝系統(tǒng)的L形機架中垂直部分la平面間的距離時時刻刻調(diào)整到H值。確保了在播放的時候每個瞬時都能獲得即清晰又富立體感的畫面。
因為本發(fā)明的3D影像的拍攝系統(tǒng)具有光斑的自動捕捉能力,所以這種方法非常實用,尤其是拍攝足球賽事等這樣的體育節(jié)目更是如此。比如:拍攝一場足球比賽,拍攝者可以讓上場的每一個運動員都佩戴一個發(fā)點狀光源Q1、Q2、Q3、Q...、Q22;足球表面也佩戴上一個點狀光源Q0。用一個遙控開關(guān)控制這些光源的關(guān)閉與開啟。拍攝者想拍攝誰就開啟相應(yīng)的光源,其余的光源全部處于關(guān)閉狀態(tài),然后根據(jù)需要任意切換開關(guān),用這種方法拍攝到的場面在放映的時候就會立體感活現(xiàn),生動無比。
第三種使用方式:
本發(fā)明的用裸眼觀看3D影像的拍攝系統(tǒng)的使用方法,包括:分別開啟兩側(cè)的側(cè)部激光筆,關(guān)閉中間激光筆36的電源之后拍攝者使用另一個激光46筆照射被拍攝物產(chǎn)生光斑P(見圖8),中間攝像機捕捉所述的光斑和兩側(cè)的側(cè)部激光筆所發(fā)出的2個光斑,將捕捉到的信號反饋給控制機構(gòu),控制機構(gòu)控制垂直驅(qū)動伺服電機和水平驅(qū)動伺服電機驅(qū)動兩側(cè)的側(cè)部激光筆發(fā)出的光斑與拍攝者使用另一個激光46筆照射被拍攝物產(chǎn)生光斑P點重合;控制機構(gòu)控制兩側(cè)的側(cè)部攝像機同時攝取被拍攝物圖像。
被拍攝物處于移動狀態(tài)時,拍攝者使用激光筆一直照射在移動的被拍攝物上并產(chǎn)生光斑P點,中間攝像機實時捕捉處于移動狀態(tài)的光斑,并實時將捕捉到的信號反饋給控制機構(gòu),控制機構(gòu)實時控制垂直驅(qū)動伺服電機和水平驅(qū)動伺服電機驅(qū)動兩側(cè)的側(cè)部激光筆發(fā)出的光斑一直與所述的拍攝者使用另一個激光46筆照射被拍攝物產(chǎn)生光斑P點重合,并控制兩側(cè)的側(cè)部攝像機同時攝取被拍攝物圖像。
如圖8所示,首先關(guān)閉中間激光筆36的電源,然后拍攝者將本發(fā)明的3D影像的拍攝系統(tǒng)L形放置在一固定的位置,之后拍攝者位于該3D影像的拍攝系統(tǒng)以外的另一位置手握另一個激光筆46來代替方法1里中間激光筆36去照射被拍攝的目標,其激光束照到目標之后就形成了一個漫反射的光斑P點,3D影像的拍攝系統(tǒng)就能捕捉到這個光斑P點,讓左右2個側(cè)部激光筆106所發(fā)出來的2個激光束所形成的2個漫反射的光斑中心捕捉漫反射的光斑P點的中心,這2個側(cè)部激光筆發(fā)出的2個激光束所形成的2個漫反射的光斑中心與拍攝者手握一激光筆46照射所形成的光斑P點高精度重疊來確定P點與3D影像的拍攝系統(tǒng)的L形機架的垂直部分平面的距離H值。所述的這個漫反射光斑的捕捉動作是由于專用捕捉漫反射斑點中心的中間攝像頭31發(fā)現(xiàn)這一中心P點,并且把2個側(cè)部攝像機104間的連線與2個側(cè)部攝像機104的攝影方向之間的2個不同的夾角θ和θ'的角度傳輸給控制機構(gòu),控制機構(gòu)實時控制1個垂直驅(qū)動伺服電機8和2個水平驅(qū)動伺服電機203一接到控制機構(gòu)的指令就立即轉(zhuǎn)動,正轉(zhuǎn)還是反轉(zhuǎn),轉(zhuǎn)多少圈、轉(zhuǎn)多大角度完全聽從控制機構(gòu)的指令。垂直8帶動絲杠7旋轉(zhuǎn)來驅(qū)動托板6上下平動,帶動左側(cè)攝像機構(gòu)2和右側(cè)攝像機構(gòu)4上下移動,使得2個導(dǎo)向軸103上下擺動帶動2個固定板105上下擺動,于是2個側(cè)部激光筆106和2個側(cè)部攝像機同步上下擺動。與此同時,2個水平伺服電機203分別帶動2個水平驅(qū)動絲杠204各自按照控制機構(gòu)給它們分別發(fā)出的指令按照各自所要求的圈數(shù)做出旋轉(zhuǎn)動作,使得2個螺母分別沿著2個水平驅(qū)動絲杠204的軸線各自左右移動,通過2個軸套202分別帶動2個導(dǎo)向軸102左右擺轉(zhuǎn)各自的角度帶動固定板105各自擺轉(zhuǎn)不同的角度。這樣左側(cè)拍攝結(jié)構(gòu)和右側(cè)拍攝機構(gòu)中的2個固定板105不但能夠根據(jù)控制機構(gòu)的指令上下擺動而且也能左右擺動。使得左右2個側(cè)部激光筆106投射到物體表面后形成的2個漫反射光斑中心迅速地移動到P點的中心處,并且與之高精度重疊。被拍攝的物體運動起來以后它表面上的P點的遠近也就是H值,該H值時時刻刻都發(fā)生變化,但是它無論怎樣變化,本發(fā)明的3D影像的拍攝系統(tǒng)都會快速調(diào)節(jié)夾角θ和θ'的角度的大小,去適應(yīng)P點的遠近。
由此可見使用本發(fā)明的用裸眼觀看3D影像的拍攝系統(tǒng)進行拍攝時2個側(cè)部攝像機104的鏡頭中心線與L型機架垂直部分la平面之間的夾角分別是θ和θ'和P點與3D影像的拍攝系統(tǒng)的L形機架的垂直部分平面的距離H值在拍攝的過程中時時刻刻隨著被拍攝物體運動起來的位置變化而變化,總是能夠把交點P每時每刻調(diào)整到被拍攝物體的身上,因此2個側(cè)部攝像機104各自拍攝的畫面同時在一個屏幕上播放的時候就會獲得2個高精度重疊的畫面,這樣的復(fù)合畫面就具備了即清晰又富于立體感的畫面。
第二種使用方式與第三種使用方式結(jié)合起來拍攝起來就更加靈活,比如用第二種使用方式在拍攝足球比賽的時候,根據(jù)需要可以關(guān)閉第二種使用方式切換至第三種使用方式,之后的某一時刻又可以根據(jù)需要關(guān)閉第三種使用方式又恢復(fù)第二種使用方式。