本發(fā)明屬于遠(yuǎn)程攝像控制技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于頭動(dòng)控制的遠(yuǎn)程攝像系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

人類大腦判斷看到的畫面里的各個(gè)物體在真實(shí)空間中是運(yùn)動(dòng)的還是靜止的，并不單單依靠這些物體在視網(wǎng)膜上的圖像是否隨時(shí)間移動(dòng)。來(lái)自于眼球轉(zhuǎn)動(dòng)、頭部轉(zhuǎn)動(dòng)以及身體運(yùn)動(dòng)的視網(wǎng)膜外運(yùn)動(dòng)信號(hào)對(duì)于大腦做此類判斷同樣非常重要，大腦會(huì)根據(jù)視網(wǎng)膜上的原始運(yùn)動(dòng)信號(hào)減去這部分因?yàn)樽陨磉\(yùn)動(dòng)導(dǎo)致的視網(wǎng)膜運(yùn)動(dòng)信號(hào)所得到的差作為判斷畫面中的各個(gè)物體是否在真實(shí)空間中運(yùn)動(dòng)。

現(xiàn)有的遠(yuǎn)程攝像設(shè)備一般采用搖桿或按鍵方式進(jìn)行控制，由于搖桿或按鍵控制畫面的移動(dòng)是非自然的一種方式，通過(guò)這些方式控制攝像設(shè)備轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)拍攝的畫面在觀察者看來(lái)是運(yùn)動(dòng)的，但真實(shí)的遠(yuǎn)程場(chǎng)景可能是靜止的。這種控制方式使得原本靜止的場(chǎng)景畫面也在運(yùn)動(dòng)，因而使觀察者可能忽視掉場(chǎng)景中真正有用的視覺信息。例如，當(dāng)遠(yuǎn)程攝像設(shè)備通過(guò)此類方式轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程中，環(huán)境中的物體低速的運(yùn)動(dòng)是難以被觀察者發(fā)現(xiàn)的。

此外，采用搖桿或按鍵方式進(jìn)行控制并不是人們身臨其境觀察場(chǎng)景的真實(shí)狀態(tài)，真實(shí)狀態(tài)是人們?cè)谵D(zhuǎn)動(dòng)身體或頭部環(huán)顧四周時(shí)，感覺靜止的場(chǎng)景依然是靜止的，從而能更高效的捕捉到有用信息。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

因此，為了解決現(xiàn)有的搖桿或按鍵控制遠(yuǎn)程攝像過(guò)程中所存在的技術(shù)問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)身臨其境的觀察，達(dá)到使觀察者能夠更高效的獲取有用信息的目的，本發(fā)明提供了一種基于頭動(dòng)控制的遠(yuǎn)程攝像系統(tǒng)。

所采用的技術(shù)方案如下：

一種基于頭動(dòng)控制的遠(yuǎn)程攝像系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括佩戴于頭部的顯示設(shè)備、空間位置感應(yīng)器、處理器及安裝在遠(yuǎn)程觀察點(diǎn)的鏡頭可旋轉(zhuǎn)的遠(yuǎn)程攝像設(shè)備，所述空間位置感應(yīng)器設(shè)置于所述顯示設(shè)備上，用于感應(yīng)觀察者的頭部旋轉(zhuǎn)方位，所述的空間位置感應(yīng)器和顯示設(shè)備分別通過(guò)所述處理器與所述遠(yuǎn)程攝像設(shè)備通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)連接；所述處理器用于接收觀察者頭部轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的方位數(shù)據(jù)；所述處理器通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)傳輸頭動(dòng)方位數(shù)據(jù)至所述遠(yuǎn)程攝像設(shè)備，并遠(yuǎn)程驅(qū)動(dòng)所述遠(yuǎn)程攝像設(shè)備的鏡頭轉(zhuǎn)動(dòng)；所述處理器通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)接收所述遠(yuǎn)程攝像設(shè)備所拍攝的圖像資料，并傳輸至觀察者所佩戴的顯示設(shè)備上供其觀看。

所述處理器集成于一計(jì)算機(jī)中或所述的顯示設(shè)備上。

所述的空間位置感應(yīng)器為三維運(yùn)動(dòng)感應(yīng)器。

所述的顯示設(shè)備為頭戴式顯示設(shè)備，其包括左眼顯示屏和右眼顯示屏；所述系統(tǒng)中設(shè)有位于同一安裝點(diǎn)位置的兩臺(tái)所述遠(yuǎn)程攝像設(shè)備，兩臺(tái)所述遠(yuǎn)程攝像設(shè)備的間距可調(diào)節(jié)與觀察者的瞳距保持相等，且分別與所述左眼顯示屏和右眼顯示屏通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)經(jīng)由所述處理器一一對(duì)應(yīng)連接，所述空間位置感應(yīng)器分別經(jīng)由所述處理器與兩所述遠(yuǎn)程攝像設(shè)備通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)連接，通過(guò)觀察者的頭動(dòng)同時(shí)控制兩所述遠(yuǎn)程攝像設(shè)備轉(zhuǎn)動(dòng)，兩所述遠(yuǎn)程攝像設(shè)備將其拍攝的圖像資料分別對(duì)應(yīng)傳輸至所述的左眼顯示屏和右眼顯示屏上顯示。

或優(yōu)選地，所述系統(tǒng)中設(shè)有多個(gè)位于不同安裝點(diǎn)位置的遠(yuǎn)程攝像設(shè)備，所述的顯示設(shè)備和空間位置感應(yīng)器分別經(jīng)由所述處理器與多個(gè)所述的遠(yuǎn)程攝像設(shè)備通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)連接，所述顯示設(shè)備上設(shè)有切換開關(guān)，用于多個(gè)所述遠(yuǎn)程攝像設(shè)備間的圖像顯示切換。

所述顯示設(shè)備包括透視顯示屏，所述遠(yuǎn)程攝像設(shè)備與所述透視顯示屏之間經(jīng)由所述處理器通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)連接，所述顯示設(shè)備上設(shè)有用于顯示本地圖像和遠(yuǎn)程圖像的通斷開關(guān)；當(dāng)所述透視顯示屏通電后顯示所述遠(yuǎn)程攝像設(shè)備所拍攝的遠(yuǎn)程圖像資料，當(dāng)所述透視顯示屏斷電后，觀察者可以透過(guò)所述透視顯示屏觀看其前方的場(chǎng)景。

或優(yōu)選地，所述顯示設(shè)備包括顯示屏和透視屏，所述透視屏用于觀察者觀看其前方場(chǎng)景，所述遠(yuǎn)程攝像設(shè)備與所述顯示屏之間經(jīng)由所述處理器通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)連接，所述顯示屏用于觀察者觀看所述遠(yuǎn)程攝像設(shè)備所拍攝的遠(yuǎn)程圖像資料。

所述顯示屏位于所述透視屏的局部區(qū)域。

所述顯示設(shè)備包括顯示屏，所述顯示設(shè)備上還設(shè)有本地?cái)z像設(shè)備和切換開關(guān)，所述本地?cái)z像設(shè)備用于拍攝觀察者面前的場(chǎng)景，所述切換開關(guān)用于切換顯示屏所顯示的本地場(chǎng)景和遠(yuǎn)程場(chǎng)景。

本發(fā)明技術(shù)方案，具有如下優(yōu)點(diǎn)：

a.本發(fā)明所公開了基于頭動(dòng)控制的遠(yuǎn)程攝像系統(tǒng)，通過(guò)這系統(tǒng)可以使觀察者通過(guò)頭部轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)驅(qū)動(dòng)遠(yuǎn)程攝像設(shè)備轉(zhuǎn)動(dòng)，遠(yuǎn)程攝像設(shè)備所拍攝的圖像資料通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)回傳到觀察者佩戴的顯示設(shè)備，觀察者可通過(guò)顯示設(shè)備進(jìn)行觀看，使觀察者實(shí)現(xiàn)一種身臨其境的遠(yuǎn)程觀察方式，攝像頭好比觀察者的眼睛一樣，遠(yuǎn)程攝像設(shè)備所處位置的周圍環(huán)境盡收觀察者的眼底，從而達(dá)到觀察者能夠更高效的獲取有用信息的目的。

b.本發(fā)明還在一個(gè)安裝點(diǎn)設(shè)置兩臺(tái)遠(yuǎn)程攝像設(shè)備，兩臺(tái)遠(yuǎn)程攝像設(shè)備之間的距離與人的瞳距相同，這樣兩臺(tái)攝像設(shè)備好比觀察者的一雙眼睛，直接對(duì)攝像頭所處環(huán)境進(jìn)行觀察，觀察者能以最接近真實(shí)環(huán)境的三維立體場(chǎng)景的方式查看遠(yuǎn)程觀察點(diǎn)。

c.本發(fā)明通過(guò)在多個(gè)區(qū)域安裝遠(yuǎn)程攝像設(shè)備，每個(gè)遠(yuǎn)程攝像設(shè)備分別與顯示設(shè)備通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)連接，通過(guò)顯示設(shè)備上的切換開關(guān)可以對(duì)其中的某一臺(tái)或某一對(duì)攝像設(shè)備的回傳圖像資料進(jìn)行觀察，這樣可使觀察者在多個(gè)觀察點(diǎn)間靈活切換并查看對(duì)應(yīng)場(chǎng)景。

d.本發(fā)明中的顯示設(shè)備中包含顯示屏和透視屏，顯示屏位于透視屏的局部位置，在顯示屏上查看遠(yuǎn)程場(chǎng)景的情況下，可同時(shí)透過(guò)顯示設(shè)備中的透視屏查看觀察者自身所處的本地場(chǎng)景；或者在透過(guò)顯示設(shè)備中的透視屏查看本地場(chǎng)景的情況下，同時(shí)可選擇打開或關(guān)閉顯示屏查看遠(yuǎn)程場(chǎng)景。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明具體實(shí)施方式或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)具體實(shí)施方式或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實(shí)施方式，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明所提供了第一實(shí)施例的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；

圖2為本發(fā)明所提供了第二實(shí)施例的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；

圖3為本發(fā)明所提供了第三實(shí)施例的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；

圖4為本發(fā)明所提供了第四實(shí)施例的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

本發(fā)明提供了一種基于頭動(dòng)控制的遠(yuǎn)程攝像系統(tǒng)，系統(tǒng)包括佩戴于頭部的顯示設(shè)備、空間位置感應(yīng)器、處理器及安裝在遠(yuǎn)程觀察點(diǎn)的鏡頭可旋轉(zhuǎn)的遠(yuǎn)程攝像設(shè)備，處理器可以集成于一臺(tái)計(jì)算機(jī)中，或者優(yōu)選集成于顯示設(shè)備上；空間位置感應(yīng)器設(shè)置于顯示設(shè)備上，用于感應(yīng)觀察者的頭部旋轉(zhuǎn)方位，空間位置感應(yīng)器和顯示設(shè)備分別與遠(yuǎn)程攝像設(shè)備經(jīng)由處理器通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)連接，處理器用于接收觀察者頭部轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的方位數(shù)據(jù)，處理器通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)傳輸頭動(dòng)方位數(shù)據(jù)至遠(yuǎn)程攝像設(shè)備，并遠(yuǎn)程驅(qū)動(dòng)遠(yuǎn)程攝像設(shè)備的鏡頭轉(zhuǎn)動(dòng)；顯示設(shè)備用于接收遠(yuǎn)程攝像設(shè)備所拍攝的圖像資料；觀察者通過(guò)頭部轉(zhuǎn)動(dòng)遠(yuǎn)程驅(qū)動(dòng)遠(yuǎn)程攝像設(shè)備的鏡頭轉(zhuǎn)動(dòng)，并將遠(yuǎn)程攝像設(shè)備的所拍攝的圖像資料傳輸至觀察者所佩戴的顯示設(shè)備上供其觀看。這里的空間位置感應(yīng)器為三維運(yùn)動(dòng)感應(yīng)器。

本發(fā)明通過(guò)三維運(yùn)動(dòng)感應(yīng)功能感知觀察者頭部的運(yùn)動(dòng)并將感知到的運(yùn)動(dòng)信息通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)經(jīng)由處理器發(fā)送到遠(yuǎn)程攝像設(shè)備，遠(yuǎn)程攝像設(shè)備依據(jù)接收的運(yùn)動(dòng)信息同步改變拍攝視角，同時(shí)把拍攝的畫面通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)經(jīng)由處理器傳回到頭戴式顯示設(shè)備，畫面通過(guò)顯示設(shè)備上的圖像顯示功能呈現(xiàn)在頭戴式顯示設(shè)備中。

實(shí)施例1

如圖1所示，本發(fā)明通過(guò)在遠(yuǎn)程觀察點(diǎn)安裝1臺(tái)具有互聯(lián)網(wǎng)通信功能攝像設(shè)備。觀察者佩戴頭戴式顯示設(shè)備，通過(guò)頭戴式顯示設(shè)備與遠(yuǎn)程攝像設(shè)備連接成功后，即可通過(guò)觀察者的頭部轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)攝像設(shè)備轉(zhuǎn)動(dòng)，可使觀察者達(dá)到身臨其境的查看遠(yuǎn)程場(chǎng)景的效果。

實(shí)施例2

本發(fā)明中的顯示設(shè)備包括左眼顯示屏和右眼顯示屏，如圖2所示，在系統(tǒng)中設(shè)有位于同一安裝點(diǎn)位置的兩臺(tái)遠(yuǎn)程攝像設(shè)備，兩臺(tái)遠(yuǎn)程攝像設(shè)備的間距可調(diào)節(jié)到與觀察者的瞳距保持相等，且經(jīng)由處理器分別與左眼顯示屏和右眼顯示屏通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)一一對(duì)應(yīng)連接，空間位置感應(yīng)器經(jīng)處理器分別與兩遠(yuǎn)程攝像設(shè)備通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)連接，即觀察者的每只眼睛對(duì)應(yīng)一臺(tái)遠(yuǎn)程攝像設(shè)備；通過(guò)觀察者的頭動(dòng)同時(shí)控制兩臺(tái)遠(yuǎn)程攝像設(shè)備轉(zhuǎn)動(dòng)，兩臺(tái)遠(yuǎn)程攝像設(shè)備將其拍攝的圖像資料分別對(duì)應(yīng)傳輸至左眼顯示屏和右眼顯示屏上顯示，供觀察者觀看，兩臺(tái)遠(yuǎn)程攝像設(shè)備好像觀察者的雙眼，更有助于觀察遠(yuǎn)程安裝點(diǎn)周圍的場(chǎng)景。

本發(fā)明在同一遠(yuǎn)程觀察點(diǎn)以左、右并排的方式安裝兩臺(tái)具有互聯(lián)網(wǎng)通信功能攝像設(shè)備，攝像設(shè)備間距根據(jù)觀察者的瞳距來(lái)確定。觀察者佩戴頭戴式顯示設(shè)備，與遠(yuǎn)程攝像設(shè)備連接成功后，即可通過(guò)頭部轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)遠(yuǎn)程攝像設(shè)備的攝像頭轉(zhuǎn)動(dòng)。左、右并排安裝的攝像設(shè)備傳回的畫面分別呈現(xiàn)在觀察者的左、右兩眼，觀察者能以最接近真實(shí)環(huán)境的三維立體場(chǎng)景的方式查看遠(yuǎn)程觀察點(diǎn)。

實(shí)施例3

與實(shí)施例2不同的是，本實(shí)施例在系統(tǒng)中設(shè)有多個(gè)位于不同安裝點(diǎn)位置的遠(yuǎn)程攝像設(shè)備，每個(gè)遠(yuǎn)程安裝點(diǎn)處分別設(shè)置一對(duì)與觀察者雙眼瞳孔相對(duì)應(yīng)的遠(yuǎn)程攝像設(shè)備，如圖3所示，顯示設(shè)備和空間位置感應(yīng)器分別與多個(gè)遠(yuǎn)程攝像設(shè)備經(jīng)處理器通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)連接，在顯示設(shè)備上設(shè)有切換開關(guān)，用于多個(gè)遠(yuǎn)程攝像設(shè)備間的圖像顯示切換。觀察者佩戴頭戴式顯示設(shè)備，通過(guò)顯示設(shè)備可選擇觀察點(diǎn)或在觀察過(guò)程中選擇其它觀察點(diǎn)，然后連接到所選觀察點(diǎn)的攝像設(shè)備，實(shí)現(xiàn)在多個(gè)觀察點(diǎn)間靈活切換并查看對(duì)應(yīng)場(chǎng)景。

實(shí)施例4

如圖4所示，與上述實(shí)施例1不同的是：顯示設(shè)備包括顯示屏和透視屏，顯示屏設(shè)置在透視屏上，并占用部分區(qū)域，遠(yuǎn)程攝像設(shè)備與顯示屏通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)連接，顯示屏主要接收遠(yuǎn)程攝像設(shè)備所拍攝的圖像資料，而透視屏為透視鏡片，觀察者可以通過(guò)此窗口看到本地場(chǎng)景。這樣，在查看遠(yuǎn)程場(chǎng)景的情況下，可同時(shí)透視屏查看觀察者自身所處的本地場(chǎng)景。當(dāng)然，也可以設(shè)置獨(dú)立的兩個(gè)屏體，顯示屏與透視屏可通過(guò)切換裝置進(jìn)行切換使用，觀察者在透過(guò)顯示設(shè)備查看本地場(chǎng)景的情況下，同時(shí)可選擇打開或關(guān)閉透視屏查看遠(yuǎn)程場(chǎng)景。

當(dāng)然，也可以將上述各實(shí)施例中的頭戴式顯示設(shè)備中的顯示部分制成透視顯示屏結(jié)構(gòu)，屏體采用采用特殊材質(zhì)制作，遠(yuǎn)程攝像設(shè)備與透視顯示屏之間經(jīng)由處理器通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)連接，顯示設(shè)備上設(shè)有用于顯示本地圖像和遠(yuǎn)程圖像的通斷開關(guān)；當(dāng)透視顯示屏通電后顯示遠(yuǎn)程攝像設(shè)備所拍攝的遠(yuǎn)程圖像資料，當(dāng)透視顯示屏斷電后，觀察者可以透過(guò)透視顯示屏觀看其前方的場(chǎng)景，可兼顧本地和遠(yuǎn)程兩地場(chǎng)景。

本發(fā)明中的顯示設(shè)備包括顯示屏，在顯示設(shè)備上還設(shè)有本地?cái)z像設(shè)備和切換開關(guān)，本地?cái)z像設(shè)備用于拍攝觀察者面前的場(chǎng)景，切換開關(guān)用于切換顯示屏所顯示的本地場(chǎng)景和遠(yuǎn)程場(chǎng)景。觀察者可通過(guò)本地?cái)z像設(shè)備觀看本地場(chǎng)景，通過(guò)顯示屏可以觀看到遠(yuǎn)程場(chǎng)景，切換便利，互不干擾。

顯然，上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說(shuō)明所作的舉例，而并非對(duì)實(shí)施方式的限定。對(duì)于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在上述說(shuō)明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動(dòng)。這里無(wú)需也無(wú)法對(duì)所有的實(shí)施方式予以窮舉。而由此所引伸出的顯而易見的變化或變動(dòng)仍處于本發(fā)明創(chuàng)造的保護(hù)范圍之中。