一种应用于球场的全景视频生成方法及全景视频系统技术方案

本发明专利技术公开了一种应用于球场的全景视频生成方法及全景视频系统，涉及视频技术领域，于同一点位多角度采集球场视频数据；基于对称方式对各角度的球场视频数据进行像素点变换；对像素点变换后的球场视频数据进行像素拼接得到球场全景视频流；通过本方案根据需求选择球场画面中的追踪焦点，以追踪焦点为中心裁剪球场全景视频流的画面得到球场的全景视频，便于用户根据需求生成所需直播画面；用户可以根据需求设定追踪焦点生成球场的全景视频，为用户提供更加多样化的视觉效果。户提供更加多样化的视觉效果。户提供更加多样化的视觉效果。

【技术实现步骤摘要】
一种应用于球场的全景视频生成方法及全景视频系统


[0001]本专利技术涉及视频
，具体涉及一种应用于球场的全景视频生成方法及全景视频系统。

技术介绍

[0002]随着当今智能硬件的不断发展，互联网应用的日益创新，用户端越来越倾向于选择在线视频实时直播的方式，尤其是体育类的比赛信息，为了使在线实时视频、声音接收用户获得良好的视觉、听觉效果，如何进行视频直播，成为比赛直播的一个关键问题。现有技术中这方面的技术开发也日益增多。
[0003]现有技术进行体育赛事直播时，存在的问题是形式较单一，还没有实现各种智能操作手段的整合。例如，视频直播时，视频接收用户的客户端仅能播放已经被系统裁剪好的视频数据，由于视频接收用户的客户端仅单纯地对视频数据进行播放，而对于某一运动员，或某写特别镜头无法单独生成播放，所以视频接收用户获得的视觉效果的形式较为单一，使得视频直播的用户粘性较低。

技术实现思路

[0004]本专利技术所要解决的技术问题是：现有技术进行体育赛事直播时，存在的问题是形式较单一，还没有实现各种智能操作手段的整合。本专利技术目的在于提供一种应用于球场的全景视频生成方法及全景视频系统，通过实时选择球场画面中的追踪焦点，以追踪焦点为中心裁剪球场全景视频流的画面得到球场的全景视频，便于用户根据需求生成所需画面；用户可以根据需求设定追踪焦点生成球场的全景视频，为用户提供更加多样化的视觉效果。
[0005]本专利技术通过下述技术方案实现：
[0006]本方案提供一种应用于球场的全景视频生成方法，包括：
[0007]于同一点位多角度采集球场视频数据；
[0008]基于对称方式对各角度的球场视频数据进行像素点变换；
[0009]对像素点变换后的球场视频数据进行像素拼接得到球场全景视频流；
[0010]选取球场画面中的追踪焦点，以追踪焦点为中心裁剪球场全景视频流的画面得到球场的全景视频。
[0011]本方案工作原理：现有技术进行体育赛事直播时，存在的问题是形式较单一，还没有实现各种智能操作手段的整合。本专利技术目的在于提供一种应用于球场的全景视频生成方法及全景视频系统，通过实时选择球场画面中的追踪焦点，以追踪焦点为中心裁剪球场全景视频流的画面得到球场的全景视频，便于用户根据需求生成所需画面；用户可以根据需求设定追踪焦点生成球场的全景视频，为用户提供更加多样化的视觉效果。
[0012]同时，本方案提供了以同一固定点位多角度采集球场视频数据及视频数据处理方法，为球场视频画面奠定了稳定的基础，传统的直播方法有通过移动摄像设备实时追踪目
标拍摄，这样不仅给后续视频合成工作带来难度，还影响拍摄画质，本方案在球场边缘，以一固定点位进行多角度采集，并设计对应的视频数据处理过程，便于及时实现视频直播。
[0013]进一步优化方案为，像素点变换方法包括：
[0014]对多角度采集球场视频数据进行视频帧预处理；
[0015]以位于中间角度采集的球场视频帧C为参考，与两侧角度采集的球场视频帧A和球场视频帧B分别进行匹配计算得到单应性映射矩阵M
AC
和单应性映射矩阵M
BC
；
[0016]基于单应性映射矩阵M
AC
和单应性映射矩阵M
BC
分别对球场视频帧A和球场视频帧B进行透视变化处理得到变形帧A1和变形帧B1；
[0017]将变形帧A1、球场视频帧C和变形帧B1进行像素拼接得到全景图；
[0018]对所有全景图进行初步裁剪后得到全景视频流。
[0019]进一步优化方案为，视频帧预处理包括：对多角度采集球场视频数据的每一帧数据进行SIFT算法特征点提取。
[0020]进一步优化方案为，透视变化处理过程的像素点变换公式为：
[0021][0022]其中，(x1,y1)为变换后像素点坐标，(x,y)为变换前像素点坐标坐标；M
ij
,i＝1,2,3；j＝1,2,3为单应性映射矩阵中的元素；dst(*)表示目标坐标，src(*)表示原始坐标位置。
[0023]进一步优化方案为，以追踪焦点为中心裁剪球场全景视频流的画面的方法包括：
[0024]定时获取球场全景视频流的全景视频帧；
[0025]在时间t确定追踪焦点A的位置，并以追踪焦点A为裁剪中心对全景视频帧进行裁剪；
[0026]在时间t+1确定追踪焦点B的位置；并判断追踪焦点A到追踪焦点B的距离是否在预设阈值范围内，若是,则以追踪焦点A为裁剪中心对全景视频流的全景视频帧进行裁剪；否则，以S秒的时间完成追踪焦点A到追踪焦点B的转移，并以追踪焦点B为裁剪中心对全景视频帧进行裁剪；
[0027]在时间t+2确定追踪焦点C的位置；当确定追踪焦点C后，还未完成追踪焦点A到追踪焦点B的转移时，则直接以追踪焦点C为裁剪中心对全景视频帧进行裁剪。
[0028]进一步优化方案为，当以运动员为追踪焦点时，裁剪球场全景视频流的画面的方法还包括：
[0029]获取所有运动员的坐标，并计算出全景视频帧中运动员坐标密集度最高的点确定为追踪焦点；
[0030]在对全景视频帧进行裁剪前，先判断追踪焦点处的运动员坐标密集是否在预设范围内，若是则正常区域裁剪，否则扩大裁剪区域。
[0031]进一步优化方案为，当以球为追踪焦点时，裁剪球场全景视频流的画面的方法还包括：
[0032]获取所有球的坐标，当全景视频帧中只有1个球，则确定该球为追踪焦点；当全景视频帧中有多个球，则确定最接近全景视频帧画面中心的球为追踪焦点；
[0033]在对全景视频帧进行裁剪前，先判断追踪焦点与预设目的地的距离是否在预设范围内，若是则正常区域裁剪，否则扩大裁剪区域。
[0034]进一步优化方案为，当全景视频帧中无法确定追踪焦点的位置时，以上一时刻的追踪焦点为裁剪中心对全景视频帧进行裁剪。
[0035]本方案还提供一种应用于球场的全景视频系统，，用于实现上述方案所述的应用于球场的全景视频生成方法；包括：
[0036]采集装置，用于在同一点位多角度采集球场视频数据；所述采集装置为多目摄像装置，用于根据不同球场设置多个摄像头的角度，使得整个球场被拍摄
[0037]像素点变换模块，用于基于对称方式对各角度的球场视频数据进行像素点变换；
[0038]拼接模块，用于对像素点变换后的球场视频数据进行像素拼接得到球场全景视频流；
[0039]追踪模块，用于选取球场画面中的追踪焦点，以追踪焦点为中心裁剪球场全景视频流的画面得到球场的全景视频；
[0040]输出模块，用于实时直播输出球场的全景视频或录播输出球场的全景视频，包括显示器和APP终端。
[0041]进一步优化方案为，全景视频系统为安装在球场边缘的柜体，所述像素点变换模块、拼接模块和追踪模块均装设在柜体内，采集装置装设在柜体顶部；
[0042]柜体内还包括人机交互模块，用于输入控本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种应用于球场的全景视频生成方法，其特征在于，包括：于同一点位多角度采集球场视频数据；基于对称方式对各角度的球场视频数据进行像素点变换；对像素点变换后的球场视频数据进行像素拼接得到球场全景视频流；选取球场画面中的追踪焦点，以追踪焦点为中心裁剪球场全景视频流的画面得到球场的全景视频。2.根据权利要求1所述的一种应用于球场的全景视频生成方法，其特征在于，像素点变换方法包括：对多角度采集球场视频数据进行视频帧预处理；以位于中间角度采集的球场视频帧C为参考，与两侧角度采集的球场视频帧A和球场视频帧B分别进行匹配计算得到单应性映射矩阵M
AC
和单应性映射矩阵M
BC
；基于单应性映射矩阵M
AC
和单应性映射矩阵M
BC
分别对球场视频帧A和球场视频帧B进行透视变化处理得到变形帧A1和变形帧B1；将变形帧A1、球场视频帧C和变形帧B1进行像素拼接得到全景图；对所有全景图进行初步裁剪后得到全景视频流。3.根据权利要求2所述的一种应用于球场的全景视频生成方法，其特征在于，视频帧预处理包括：对多角度采集球场视频数据的每一帧数据进行SIFT算法特征点提取。4.根据权利要求2所述的一种应用于球场的全景视频生成方法，其特征在于，透视变化处理过程的像素点变换公式为：其中，(x1,y1)为变换后像素点坐标，(x,y)为变换前像素点坐标坐标；M
ij
,i＝1,2,3；j＝1,2,3为单应性映射矩阵中的元素；dst(*)表示目标坐标，src(*)表示原始坐标位置。5.根据权利要求1所述的一种应用于球场的全景视频生成方法，其特征在于，以追踪焦点为中心裁剪球场全景视频流的画面的方法包括：定时获取球场全景视频流的全景视频帧；在时间t确定追踪焦点A的位置，并以追踪焦点A为裁剪中心对全景视频帧进行裁剪；在时间t+1确定追踪焦点B的位置；并判断追踪焦点A到追踪焦点B的距离是否在预设阈值范围内，若是,则以追踪焦点A为裁剪中心对全景视频流的全景视频帧进行裁剪；否则，以S秒的时间完成追踪焦点A到追踪焦点B的转移，并以追踪焦点B为裁剪中心对全景视频帧进行裁剪；在时间t+2确定追...

【专利技术属性】
技术研发人员：阿拉坦夫，刘见锋，
申请(专利权)人：成都仰止科技有限公司，
类型：发明
国别省市：