專利名稱：一種獲得兩個(gè)或兩個(gè)以上的視頻同步幀的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及測繪、攝影測量與遙感技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及攝影測量方法，特別是攝影測量中，獲得兩個(gè)或兩個(gè)以上的視頻同步幀的方法。
背景技術(shù)：
近景攝影測量技術(shù)一般采用CCD數(shù)字相機(jī)進(jìn)行拍攝，根據(jù)立體像對(duì)和相機(jī)拍攝時(shí)刻的姿態(tài)進(jìn)行攝影測量處理。然而拍攝所用的CCD相機(jī)一般價(jià)格較高，若采用CCD攝像機(jī)進(jìn)行拍攝，則可將其成本降低到原來的1/20，且可進(jìn)行移動(dòng)連續(xù)拍攝測量，而且其拍攝頻率高，可完整地采集到沿途的所有地物。
若采用視頻圖像進(jìn)行移動(dòng)測量，必須在視頻之間組成同一時(shí)刻的立體像對(duì)(來自于兩個(gè)攝像機(jī)的同步幀)，并獲得每個(gè)立體像對(duì)拍攝時(shí)刻的攝像機(jī)姿態(tài)，是影響視頻測量精度的關(guān)鍵，即使是一幀的誤差，也會(huì)導(dǎo)致獲得的攝像機(jī)姿態(tài)錯(cuò)誤，對(duì)精度造成較大的影響。因此，這對(duì)索引的建立提出了很高的要求。
若采用視頻圖像進(jìn)行移動(dòng)測量，一般只能采用記錄視頻開始時(shí)間方法來獲得兩個(gè)或兩個(gè)以上的視頻同步幀，其具體方法為1、讓兩個(gè)或兩個(gè)以上的攝像機(jī)同時(shí)開始記錄視頻，上述各攝像機(jī)每秒拍攝的幀數(shù)相同；2、各攝像機(jī)拍攝的圖像分別通過視頻采集卡分別壓縮后存儲(chǔ)；3、取相同的偏移時(shí)間的方式來尋找同一時(shí)刻的各視頻中的同步幀。
由于存在視頻壓縮丟幀的影響，上述方法很難建立準(zhǔn)確的索引，無法保證獲得兩個(gè)或兩個(gè)以上的視頻中的同步幀同步。因此，現(xiàn)有的攝影測量是采用采用CCD數(shù)字相機(jī)進(jìn)行拍攝，而不能采用CCD攝像機(jī)進(jìn)行拍攝。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種獲得兩個(gè)或兩個(gè)以上的視頻同步幀的方法，該方法可保證各視頻的同步幀嚴(yán)格同步。
本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種獲得兩個(gè)或兩個(gè)以上的視頻同步幀的方法，它包括(1)將同一時(shí)鐘信號(hào)轉(zhuǎn)換為時(shí)間刻度信號(hào)并向具有在屏顯示功能的視頻采集卡發(fā)送的步驟；(2)視頻采集卡將上述時(shí)間刻度信號(hào)轉(zhuǎn)換為時(shí)間刻度圖像并疊加到兩個(gè)或兩個(gè)以上的視頻的每幀圖像上；(3)將已疊加時(shí)間刻度圖像的視頻分別通過視頻采集卡壓縮后存儲(chǔ)的步驟；
(4)通過疊加的時(shí)間刻度圖像尋找各視頻中的同步幀。
上述方案中，攝像機(jī)為具有外同步曝光功能的攝像機(jī)；各攝像機(jī)每秒拍攝幀數(shù)相同。
上述方案中，步驟(1)具體為將時(shí)鐘信號(hào)轉(zhuǎn)換為時(shí)間刻度文字信號(hào)，再將時(shí)間刻度文字信號(hào)定時(shí)向視頻采集卡發(fā)送。
上述方案中，所述時(shí)鐘信號(hào)為GPS時(shí)鐘信號(hào)。
上述方案中，步驟(4)具體為(4-1)、分別提取各視頻中相隔設(shè)定的幀數(shù)的各幀圖像，截取各提取幀圖像中時(shí)間刻度圖像所在區(qū)域；(4-2)、識(shí)別字符，并根據(jù)字符分別給各提取幀圖像建立索引的步驟；(4-3)、根據(jù)各視頻的文本索引尋找各視頻中的同步幀。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)1、本發(fā)明方法在各視頻的每幀視頻圖片中添加時(shí)間刻度圖像，再對(duì)各視頻分別進(jìn)行視頻壓縮，有效避免了視頻壓縮丟幀對(duì)視頻同步的影響，實(shí)現(xiàn)了立體像對(duì)與其拍攝姿態(tài)數(shù)據(jù)的同步，在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了從視頻攝像數(shù)據(jù)中人工或計(jì)算機(jī)提取同步的立體像對(duì)，并利用同步時(shí)間獲取其位置和姿態(tài)，為基于視頻攝像的精確攝影測量創(chuàng)造了條件。
2、攝像機(jī)為具有外同步曝光功能的攝像機(jī)，各攝像機(jī)每秒拍攝幀數(shù)相同，可保證每一同步幀上疊加的時(shí)間刻度圖像相同，可保證獲得兩個(gè)或兩個(gè)以上的視頻中的同步幀嚴(yán)格同步。
3、將時(shí)鐘信號(hào)轉(zhuǎn)換為時(shí)間刻度文字信號(hào)，便于計(jì)算機(jī)對(duì)圖像的識(shí)別，為正確判斷同步幀創(chuàng)造了條件。
4、引入GPS時(shí)間信號(hào)，精度高。
5、通過疊加的時(shí)間刻度圖像尋找各視頻中的同步幀的步驟可通過計(jì)算機(jī)自動(dòng)完成，效率高。


圖1為本發(fā)明方法實(shí)施例的流程2為本發(fā)明方法實(shí)施例所使用的硬件系統(tǒng)框3將時(shí)間刻度疊加到各視頻每幀圖像上的軟件流程4為通過疊加的時(shí)間刻度圖像給各幀圖像賦值并建立文本索引的軟件流程圖具體實(shí)施方式
如圖2所示，本發(fā)明方法實(shí)施例所使用的硬件包括計(jì)算機(jī)、具有在屏顯示功能的視頻采集卡、GPS接收機(jī)、兩個(gè)或兩個(gè)以上的同型號(hào)的攝像機(jī)。攝像機(jī)為敏通63V54，它具有外同步曝光功能。
GPS接收機(jī)的輸出端與計(jì)算機(jī)連接。各攝像機(jī)之間連接有同步線。視頻采集卡為TKLS7200Q的視頻采集卡，它通過PCI接口與計(jì)算機(jī)連接。各攝像機(jī)通過視頻接口與一個(gè)或多個(gè)采集卡連接。
如圖1所示的本發(fā)明方法實(shí)施例，它包括(1)將同一時(shí)鐘信號(hào)轉(zhuǎn)換為時(shí)間刻度信號(hào)并向具有在屏顯示功能的視頻采集卡發(fā)送的步驟；上述的兩個(gè)或兩個(gè)以上的視頻為兩個(gè)或兩個(gè)以上的攝像機(jī)同一時(shí)刻記錄的視頻；各攝像機(jī)每秒拍攝幀數(shù)相同。攝像時(shí)用同步線控制各攝像機(jī)同步曝光。
上述的時(shí)鐘信號(hào)為GPS時(shí)鐘信號(hào)，它具有納秒級(jí)時(shí)間精度。
本步驟具體為將時(shí)鐘信號(hào)轉(zhuǎn)換為時(shí)間刻度文字信號(hào)，再將時(shí)間刻度文字信號(hào)以40-50Hz定時(shí)向視頻采集卡發(fā)送。其軟件流程如圖3所示。
為了提高計(jì)算機(jī)字符提取精度和速度，時(shí)鐘信號(hào)通過軟件轉(zhuǎn)換為時(shí)間刻度文字信號(hào)，時(shí)間刻度文字采用了視覺區(qū)別較大的5個(gè)字符來代表時(shí)間刻度。這5個(gè)字符分別是“0”、“1”、“-”、“L”、“A”。由這5個(gè)數(shù)字組成13位的時(shí)間刻度文字。
(2)視頻采集卡將上述時(shí)間刻度信號(hào)轉(zhuǎn)換為時(shí)間刻度圖像并疊加到兩個(gè)或兩個(gè)以上的視頻的每幀圖像上；本步驟可通過在視頻采集卡的驅(qū)動(dòng)程序上進(jìn)行設(shè)置完成。
(3)將已疊加時(shí)間刻度圖像的視頻分別通過視頻采集卡壓縮后存儲(chǔ)的步驟；(4)通過疊加的時(shí)間刻度圖像尋找同一時(shí)刻的各視頻中的同步幀，該步驟具體為(4-1)、分別提取各視頻中相隔設(shè)定的480幀(20秒)的各幀圖像，截取各提取幀圖像中時(shí)間刻度圖像所在區(qū)域；(4-2)、識(shí)別字符，并根據(jù)字符分別給各提取幀圖像賦值并建立文本索引的步驟；其軟件流程如圖4所示。
(4-3)、根據(jù)各視頻的文本索引尋找各視頻中的同步幀。
權(quán)利要求
1.一種獲得兩個(gè)或兩個(gè)以上的視頻同步幀的方法，其特征在于它包括(1)將同一時(shí)鐘信號(hào)轉(zhuǎn)換為時(shí)間刻度信號(hào)并向具有在屏顯示功能的視頻采集卡發(fā)送的步驟；(2)視頻采集卡將上述時(shí)間刻度信號(hào)轉(zhuǎn)換為時(shí)間刻度圖像并疊加到兩個(gè)或兩個(gè)以上的視頻的每幀圖像上；(3)將已疊加時(shí)間刻度圖像的視頻分別通過視頻采集卡壓縮后存儲(chǔ)的步驟；(4)通過疊加的時(shí)間刻度圖像尋找各視頻中的同步幀。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于上述攝像機(jī)為具有外同步曝光功能的攝像機(jī)；各攝像機(jī)每秒拍攝幀數(shù)相同。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于步驟(1)具體為將時(shí)鐘信號(hào)轉(zhuǎn)換為時(shí)間刻度文字信號(hào)，再將時(shí)間刻度文字信號(hào)定時(shí)向視頻采集卡發(fā)送。
4.如權(quán)利要求1或3所述的方法，其特征在于所述時(shí)鐘信號(hào)為GPS時(shí)鐘信號(hào)。
5.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于步驟(4)具體為(4-1)、分別提取各視頻中相隔設(shè)定的幀數(shù)的各幀圖像，截取各提取幀圖像中時(shí)間刻度圖像所在區(qū)域；(4-2)、識(shí)別字符，并根據(jù)字符分別給各提取幀圖像建立索引的步驟；(4-3)、根據(jù)各視頻的文本索引尋找各視頻中的同步幀。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種獲得兩個(gè)或兩個(gè)以上的視頻同步幀的方法，它包括(1)將同一時(shí)鐘信號(hào)轉(zhuǎn)換為時(shí)間刻度信號(hào)并向具有在屏顯示功能的視頻采集卡發(fā)送的步驟；(2)視頻采集卡將上述時(shí)間刻度信號(hào)轉(zhuǎn)換為時(shí)間刻度圖像并疊加到兩個(gè)或兩個(gè)以上的視頻的每幀圖像上；(3)將已疊加時(shí)間刻度圖像的視頻分別通過視頻采集卡壓縮后存儲(chǔ)的步驟；(4)通過疊加的時(shí)間刻度圖像尋找各視頻中的同步幀。該方法可保證各視頻的同步幀嚴(yán)格同步。
文檔編號(hào)G11C11/00GK101035194SQ20071005179
公開日2007年9月12日 申請(qǐng)日期2007年4月4日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月4日
發(fā)明者謝文娟 申請(qǐng)人:武漢立得空間信息技術(shù)發(fā)展有限公司