專利名稱：采用可巡視的攝像機(jī)陣列的用于比較多個(gè)圖像的方法及系統(tǒng)的制作方法
背景技術(shù)：
1.發(fā)明領(lǐng)域本發(fā)明涉及一種遠(yuǎn)程出席系統(tǒng)(a telepresence systyem)，更具體地說(shuō)，涉及一種可巡視的(navigable)攝像機(jī)陣列遠(yuǎn)程出席系統(tǒng)及用該系統(tǒng)比較兩個(gè)或多個(gè)圖像的方法。
2.相關(guān)技術(shù)介紹一般來(lái)說(shuō)，需要開發(fā)適用于諸如博物館之類靜態(tài)聚會(huì)場(chǎng)所和諸如音樂(lè)會(huì)之類動(dòng)態(tài)聚會(huì)場(chǎng)所或公共活動(dòng)的遠(yuǎn)程出席系統(tǒng)。觀察這類場(chǎng)所受時(shí)間、地理位置和這類場(chǎng)所觀眾容納量的限制。例如，想?yún)⒂^博物館的人可能因?yàn)殚_館時(shí)間有限而無(wú)法參觀陳列品。同樣，音樂(lè)會(huì)的主辦者也會(huì)因?yàn)檠莩鰣?chǎng)地座位有限而不得不回絕音樂(lè)迷?？傊?，場(chǎng)所使用上的限制會(huì)減少收入。
為了提高靜態(tài)和動(dòng)態(tài)場(chǎng)所的收入，可對(duì)這些場(chǎng)所進(jìn)行拍攝，以便播出或發(fā)行。在某些情況下，也可對(duì)動(dòng)態(tài)場(chǎng)所進(jìn)行直播。廣播固然能增加對(duì)這些場(chǎng)所的參與，但有相當(dāng)大的制作工作量。通常，在把多部攝像機(jī)的場(chǎng)景組合在一起時(shí)，拍攝下來(lái)的播出節(jié)目必須經(jīng)過(guò)剪輯。這些剪輯和制作費(fèi)用相當(dāng)昂貴。
在某些情況下，這些剪輯和制作所形成的播出節(jié)目只能給觀看者提供有限的享受。具體地說(shuō)，這種播出節(jié)目一般是以用預(yù)先設(shè)置的數(shù)量有限的幾部攝像機(jī)拍攝前述場(chǎng)所為基礎(chǔ)的。因此，這種播出節(jié)目包含有有限的觀看角度和現(xiàn)場(chǎng)視角。而且，播出節(jié)目中的觀看角度和視角是由制作人或?qū)а菰诰庉嫼椭谱鬟^(guò)程中選定的，觀看者沒(méi)有自主權(quán)。此外，盡管播出節(jié)目經(jīng)常是多鏡頭拍攝的，但播出節(jié)目仍有有限的內(nèi)容，因?yàn)槊恳灰曇岸寂c第一個(gè)相同。由于每一次展示看起來(lái)和聽起來(lái)相同，故觀看者很少會(huì)為多視野而再次觀看。
能夠有幸親臨現(xiàn)場(chǎng)的觀眾會(huì)面臨許多同樣的問(wèn)題。例如，去博物館的人必須站在欄桿后面，從有限的角度和視角觀看展覽。同樣，參加音樂(lè)會(huì)的人通常被限于劇場(chǎng)內(nèi)特定座位或區(qū)域。即使觀眾能自由地接近整個(gè)舞臺(tái)來(lái)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行攝像，但拍攝的也只是有有限的內(nèi)容，因?yàn)槊總€(gè)視野都與第一個(gè)相同。所以，存在有對(duì)這樣一種遠(yuǎn)程出席系統(tǒng)的需求，該遠(yuǎn)程出席系統(tǒng)能最佳地使用戶有自主權(quán)，同時(shí)能用減少了的制作成本拍攝到更多的內(nèi)容。
顯然，已經(jīng)嘗試開發(fā)出遠(yuǎn)程出席系統(tǒng)，以滿足上述需要。1998年1月13日頒發(fā)的美國(guó)專利No.5,708,469“采用鋼絲網(wǎng)架來(lái)固定多部攝像機(jī)相對(duì)機(jī)位并識(shí)別取景范圍的多機(jī)位取景遠(yuǎn)程出席拍攝系統(tǒng)”中描述了一種遠(yuǎn)程出席系統(tǒng)。該文描述的系統(tǒng)包括多部攝像機(jī)，其中每臺(tái)攝像機(jī)均具有在空間上連續(xù)并與至少另一臺(tái)攝像機(jī)成直角的視野。換言之，最好攝像機(jī)的視野彼此不搭接。用戶界面使得用戶可在場(chǎng)景之間進(jìn)行切換。為了使用戶的視野能覆蓋整個(gè)現(xiàn)場(chǎng)或環(huán)境，一活動(dòng)機(jī)架承載著這些攝像機(jī)。
然而，這種系統(tǒng)有若干缺點(diǎn)。例如，為了保證觀看者的視角能覆蓋整個(gè)現(xiàn)場(chǎng)，必須啟動(dòng)和控制活動(dòng)機(jī)架。這就會(huì)使系統(tǒng)操作復(fù)雜化。而且，由于攝像機(jī)的取景范圍通常按成直角的方式銜接，因而改變攝像機(jī)的取景區(qū)將導(dǎo)致不連續(xù)的圖像。
在提供遠(yuǎn)程出席系統(tǒng)方面的其他嘗試是采用360°攝象機(jī)系統(tǒng)。1998年4月28日頒布的美國(guó)專利No.5,745,305“全景取景設(shè)備”中描述了一種這樣的系統(tǒng)。該文所說(shuō)明的系統(tǒng)通過(guò)在金字塔形狀的反射部件周圍設(shè)置多部攝像機(jī)而實(shí)現(xiàn)了對(duì)環(huán)境的360°取景。共享一個(gè)共用虛擬光學(xué)中心的每臺(tái)攝像機(jī)均從金字塔形反射部件的不同側(cè)面接收?qǐng)D像。其他類型的360°攝像機(jī)系統(tǒng)則使用了拋物面鏡頭或旋轉(zhuǎn)攝像機(jī)。
這種360°攝象機(jī)系統(tǒng)也有缺點(diǎn)。具體地說(shuō)，這種系統(tǒng)將用戶的視野相對(duì)給定的透視點(diǎn)限于360°。換言之，360°攝象機(jī)系統(tǒng)從單一位置向用戶提供全景視野。只有把此攝象系統(tǒng)安裝在活動(dòng)機(jī)架上，用戶才能體驗(yàn)到整個(gè)環(huán)境的模擬運(yùn)動(dòng)。
1993年2月16日頒發(fā)的美國(guó)專利No.5,187,571“遠(yuǎn)端位置多角度顯示電視系統(tǒng)”描述了與上述360°攝象機(jī)系統(tǒng)相類似的攝像機(jī)系統(tǒng)。此系統(tǒng)可讓用戶選取組合視野中任意且連續(xù)變化的片段。多臺(tái)攝像機(jī)排列成使得每臺(tái)攝像機(jī)的視野能與相鄰攝像機(jī)視野連續(xù)地相并接，從而形成組合視野。組合視野可擴(kuò)展至覆蓋360°。為了得到組合視野，攝像機(jī)的取景范圍必須是連續(xù)的。為了讓攝像機(jī)的取景范圍是連續(xù)的，攝像機(jī)必須共用一個(gè)共同的透視點(diǎn)或頂點(diǎn)。因此，與上述360°攝象機(jī)系統(tǒng)相類似，美國(guó)專利No.5,187,571的系統(tǒng)也是把用戶的視野限制在單一的透視點(diǎn)上，而不能讓用戶體驗(yàn)視點(diǎn)在整個(gè)環(huán)境中的運(yùn)動(dòng)。
還有，就美國(guó)專利No.5,187,571的系統(tǒng)而言，為了獲得攝像機(jī)取景范圍之間的連續(xù)性，需要有相對(duì)復(fù)雜的反射鏡結(jié)構(gòu)。此外，每一臺(tái)攝像機(jī)還必須看上去都安放在同一垂直平面上。
所以，仍需要有一種改進(jìn)型的遠(yuǎn)程出席系統(tǒng)，這種系統(tǒng)最好能時(shí)實(shí)地更好地模擬觀眾實(shí)際出現(xiàn)在聚會(huì)場(chǎng)所中。
3.發(fā)明概要本發(fā)明能夠滿足上述和其他需要。本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的遠(yuǎn)程出席系統(tǒng)包括一攝像機(jī)陣列，每臺(tái)攝像機(jī)均具有相關(guān)的環(huán)境景象和代表此景象的相關(guān)輸出。所述系統(tǒng)還包括一第一用戶接口設(shè)備，它具有與沿上述陣列中第一路徑的運(yùn)動(dòng)相關(guān)的第一用戶輸入。所述系統(tǒng)還包括一第二用戶接口設(shè)備，它具有與沿上述陣列中第二路徑的運(yùn)動(dòng)相關(guān)的第二用戶輸入。一處理器(a processing element)與上述用戶接口設(shè)備相連。所述處理器接收和解釋第一輸入并選擇第一路徑中攝像機(jī)的輸出。與此相似，所述處理器也按獨(dú)立于第一輸入的方式接收和解釋第二輸入并選擇第二路徑中攝像機(jī)的輸出。因此，第一用戶和第二用戶能夠同時(shí)且獨(dú)立地巡視整個(gè)陣列。在另一個(gè)實(shí)施例中，所述系統(tǒng)還可通過(guò)使輸出圖像拼接(mosaicing)或中間化(tweening)而將該輸出混合。在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，所述遠(yuǎn)程出席系統(tǒng)可區(qū)分出陣列中可容許的攝像機(jī)和陣列中不可容許的攝像機(jī)。在本發(fā)明的又一個(gè)實(shí)施例中，所述遠(yuǎn)程出席系統(tǒng)允許用戶在環(huán)境中的前或向后移動(dòng)，這就能為用戶提供在環(huán)境中向前或向后移動(dòng)的機(jī)會(huì)。
附圖簡(jiǎn)述

圖1是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的總體示意圖；圖2a是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的陣列中攝像機(jī)和攝像機(jī)軌道部分的透視圖；圖2b-2d是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的攝像機(jī)和攝像機(jī)軌道的側(cè)視平面圖；圖2e是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的攝像機(jī)軌道的俯視平面圖；圖3是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的攝像機(jī)陣列的一部分的透視圖；圖4是本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的攝像機(jī)陣列的一部分的透視圖；圖5是說(shuō)明本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的用戶接口一般操作的流程圖；圖6是詳細(xì)說(shuō)明圖5所示操作的一部分的流程圖；圖7a是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的一部分的透視圖，它說(shuō)明攝像機(jī)陣列相對(duì)被觀察物體的配置；圖7b-7g表示從圖7的陣列中選定一些攝像機(jī)的透視圖；圖8是本發(fā)明另一實(shí)施例的示意圖；圖9是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的服務(wù)器的示意圖；圖10是本發(fā)明另一實(shí)施例的服務(wù)器的示意圖；圖11是本發(fā)明又一實(shí)施例的俯視平面圖；圖12是詳細(xì)說(shuō)明圖11所示實(shí)施例的操作的圖像捕獲部分的流程圖；圖13是說(shuō)明本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的陣列的示意圖；圖14是說(shuō)明本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的圖像捕獲過(guò)程的流程圖；圖15是說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的圖像幀的邏輯結(jié)構(gòu)的示意圖；圖16是說(shuō)明本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的播放過(guò)程的流程圖；圖17是表示根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的顯示的示意圖；圖18a-c是說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的幀之間邏輯關(guān)系的示意圖；圖19是說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的幀的邏輯結(jié)構(gòu)的示意圖；圖20是說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的協(xié)調(diào)圖像持續(xù)時(shí)間的過(guò)程的流程圖。
對(duì)最佳實(shí)施例的說(shuō)明1.最佳實(shí)施例的一般說(shuō)明本發(fā)明涉及一種遠(yuǎn)程出席系統(tǒng)，在最佳實(shí)施例中，該系統(tǒng)使用了模塊化的(modular)互鎖式微型攝像機(jī)或攝像機(jī)陣列。攝像機(jī)安裝在軌道上，每個(gè)軌道上均安裝多臺(tái)攝像機(jī)。每一個(gè)攝像機(jī)均被鎖定成與陣列中相鄰攝像機(jī)有固定的關(guān)系并在一給定的環(huán)境內(nèi)分散布列，這些攝像機(jī)將圖像輸出傳給相關(guān)的存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)，從而能使得遠(yuǎn)程觀眾按同樣的空間和視覺線索(變化的遠(yuǎn)景、移動(dòng)的光反射和陰影)巡視整個(gè)環(huán)境，這就會(huì)具有實(shí)際的身臨其境變化的特點(diǎn)。
在另一個(gè)最佳實(shí)施例中，這些微型攝像機(jī)的輸出通過(guò)一小束(不到頭發(fā)寬度一半的)垂直腔表面發(fā)射激光(VCSEL)與光纖相連，再通過(guò)局域網(wǎng)絡(luò)送到集線器緩存到服務(wù)器陣列或服務(wù)器群組上〔以便記錄下來(lái)或(瞬時(shí))轉(zhuǎn)發(fā)〕，然后被發(fā)送給遠(yuǎn)程終端，互動(dòng)電視墻(交談式墻壁屏幕)，或移動(dòng)影像設(shè)備(例如仿真視網(wǎng)膜顯示器)前的觀眾。每一位遠(yuǎn)程觀眾均可通過(guò)直觀的圖形用戶界面(圖形用戶接口)毫不費(fèi)力地巡視整個(gè)環(huán)境，從而能在整個(gè)活動(dòng)中無(wú)縫地移動(dòng)。
上述系統(tǒng)包括多路電子切換過(guò)程(觀眾是看不可見的)，這一過(guò)程能將觀眾的視點(diǎn)從一臺(tái)攝像機(jī)移至另一臺(tái)攝像機(jī)上。上述系統(tǒng)本身并不依賴于實(shí)際上使攝像機(jī)作空間移動(dòng)，而是用多個(gè)固定的攝像機(jī)，按在陣列所覆蓋的范圍內(nèi)提供給觀眾以有序的視覺和聽覺路徑的方式將觀眾的視點(diǎn)從一臺(tái)攝像機(jī)節(jié)點(diǎn)移動(dòng)到相鄰攝像機(jī)節(jié)點(diǎn)上。這就會(huì)使觀眾能自由地跟蹤或推動(dòng)攝像機(jī)移動(dòng)車查看一三維的遠(yuǎn)端環(huán)境，從而能遍歷活動(dòng)并就移至什么地方、什么時(shí)候逗留實(shí)時(shí)地自主作出決定。
讓觀眾能夠?qū)嶋H移動(dòng)自動(dòng)攝像機(jī)會(huì)直接限制通過(guò)存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)同時(shí)控制自已進(jìn)程和巡視活動(dòng)的觀眾數(shù)量，所述存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)包含與預(yù)先存在的攝像機(jī)陣列相關(guān)的環(huán)境的圖像。用戶可在環(huán)境中沿任何方向移動(dòng)-順時(shí)針或逆時(shí)針、向上、向下、接近或遠(yuǎn)離環(huán)境或它們的某些組合。而且，諸如拼接和中間化之類的圖像輸出混合，會(huì)實(shí)現(xiàn)在環(huán)境中的銜接完美的運(yùn)動(dòng)。
2.最佳實(shí)施例的詳細(xì)說(shuō)明以下將參照附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的某些實(shí)施例。應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，本文所述的實(shí)施例的許多部件的操作和功能對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)是已知的，所以，本說(shuō)明書不對(duì)這些操作和功能作詳細(xì)介紹。
圖1中示出了本發(fā)明的遠(yuǎn)程出席系統(tǒng)100。遠(yuǎn)程出席系統(tǒng)100通常包括一個(gè)由攝像機(jī)14構(gòu)成的陣列10，攝像機(jī)與服務(wù)器18相連，而服務(wù)器18與一或多個(gè)具有用戶接口/顯示設(shè)備24的用戶22相連。本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)認(rèn)識(shí)到，本文所述實(shí)施例的操作和功能部分是由上述服務(wù)器和用戶接口/顯示設(shè)備來(lái)提供的。盡管沒(méi)有用特定的代碼列表或邏輯圖來(lái)說(shuō)明這些部件的操作，但應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠根據(jù)本文提供的功能和操作細(xì)節(jié)來(lái)正確地進(jìn)行操作。并且，本發(fā)明的范圍不應(yīng)被認(rèn)為是受限于某一特定代碼或邏輯實(shí)施方法。
本實(shí)施例中，攝像機(jī)陣列10被抽象化成位于一X、Z座標(biāo)系統(tǒng)內(nèi)。這就使得每臺(tái)攝像機(jī)均有一個(gè)相關(guān)的唯一節(jié)點(diǎn)地址，它包括X和Z坐標(biāo)(X、Z)。在本實(shí)施例中，例如，對(duì)應(yīng)于特定攝像機(jī)的坐標(biāo)軸的坐標(biāo)值，代表該攝像機(jī)沿著此坐標(biāo)軸相對(duì)于作為參照物的攝像機(jī)的偏移量。本實(shí)施例中，從用戶的角度看，X軸是從左到右的，Z軸是上下方向的。每一臺(tái)攝像機(jī)14均通過(guò)其X、Z坐標(biāo)來(lái)加以標(biāo)識(shí)。然而應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，也可以采用其他方法來(lái)標(biāo)識(shí)攝像機(jī)14。例如，可以使用那些表明相對(duì)于一個(gè)固定參照點(diǎn)的角度偏移量的坐標(biāo)系統(tǒng)以及表明相對(duì)于當(dāng)前攝像機(jī)節(jié)點(diǎn)相對(duì)偏移量的坐標(biāo)系統(tǒng)。在另一個(gè)實(shí)施例中，所述攝像機(jī)陣列是三維的，位于X、Y、Z坐標(biāo)系統(tǒng)內(nèi)。
陣列10包括多個(gè)軌道12，每個(gè)軌道12均包括一系列的一或多個(gè)攝像機(jī)14。攝像機(jī)14的輸出通過(guò)局域集線器16與服務(wù)器18相連。局域集線器16將上述輸出聚集到一起，在必要時(shí)放大這些輸出，以便傳送至服務(wù)器18。在另一個(gè)實(shí)施例中，局域集線器16對(duì)所述輸出進(jìn)行多路傳輸，以便傳送至服務(wù)器18。盡管附圖將攝像機(jī)14和服務(wù)器18之間的通信鏈路15表示為硬連線，但應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，也可以使用無(wú)線鏈路。因此，采用光纖、電纜、衛(wèi)星、微波傳輸、因特網(wǎng)或其他方式的通信鏈路15均在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
連接在服務(wù)器18上的還有一電子儲(chǔ)存設(shè)備20。服務(wù)器18將上述輸出傳送到電子存儲(chǔ)設(shè)備20。電子(大容量)存儲(chǔ)設(shè)備20則將每個(gè)攝像機(jī)的輸出傳送至諸如CD-ROM，DVD，熒光多層盤(FMD)，磁帶，唱片，磁盤陣列以及諸如此類的存儲(chǔ)介質(zhì)或裝置中。每一臺(tái)攝像機(jī)14的輸出均被儲(chǔ)存到存儲(chǔ)介質(zhì)中與該攝像機(jī)14相關(guān)的具體位置，或者按能表明各存儲(chǔ)輸出與哪臺(tái)攝像機(jī)14相對(duì)應(yīng)的方式加以存儲(chǔ)。例如，每一臺(tái)攝像機(jī)14的輸出均可存入單獨(dú)的碟盤，磁帶，CD-ROM或唱片上的相鄰區(qū)域。正如本技術(shù)領(lǐng)域所周知的那樣，攝像機(jī)的輸出可按諸如JPEG，MPEG1，MPEG2等之類的壓縮格式來(lái)加以儲(chǔ)存，JPEG是用于以位圖形式存儲(chǔ)靜態(tài)彩色和灰度級(jí)照片的標(biāo)準(zhǔn)格式，MPEG1是用于存儲(chǔ)每秒30幀分辨率的視頻輸出的標(biāo)準(zhǔn)格式，MPEG2是用于存儲(chǔ)每秒60幀分辨率的視頻輸出的標(biāo)準(zhǔn)格式(一般用于諸如HDTV和DVD-ROM之類的高帶寬應(yīng)用)。將各輸出存儲(chǔ)起來(lái)可使用戶能夠在以后每次按新路徑巡視陣列10時(shí)反復(fù)觀看前述環(huán)境，如下所述。在本發(fā)明的某些實(shí)施例中，諸如在僅能提供實(shí)時(shí)觀看的系統(tǒng)中，不需要有存儲(chǔ)設(shè)備。
如以下將予以詳細(xì)說(shuō)明的那樣，服務(wù)器18從陣列中的攝像機(jī)14中接收輸出。服務(wù)器18對(duì)這些輸出進(jìn)行處理，以便存入電子存儲(chǔ)設(shè)備20、傳至用戶22或兩者都進(jìn)行。
應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，盡管在本實(shí)例中將服務(wù)器18設(shè)置成能提供系統(tǒng)100的功能，但應(yīng)當(dāng)理解，其他處理器也能提供系統(tǒng)100的功能。例如，在其它實(shí)施例中，用戶接口設(shè)備是一臺(tái)個(gè)人電腦，它被編程成能解釋用戶輸入并傳輸對(duì)所要求當(dāng)前節(jié)點(diǎn)地址的指示、緩存陣列的輸出且提供其他所述功能。
如圖所示，系統(tǒng)100可容納多個(gè)用戶22(但不是必須的)。每一個(gè)用戶22都有與其相連的用戶接口設(shè)備，所述用戶接口設(shè)備包括一個(gè)用戶顯示設(shè)備(共同用標(biāo)號(hào)24來(lái)表示)。例如，用戶22-1具有一相連的用戶接口設(shè)備和一用戶顯示設(shè)備，該用戶顯示設(shè)備為一臺(tái)有顯示器和鍵盤的計(jì)算機(jī)24-1形式。用戶22-2具有一與其相連的互動(dòng)電視墻24-2，它可用作用戶接口設(shè)備和用戶顯示設(shè)備。用戶22-3的用戶接口設(shè)備和用戶顯示設(shè)備包括一個(gè)移動(dòng)音頻和圖像設(shè)備24-3。數(shù)字互動(dòng)電視24-4則是用戶22-4的用戶接口設(shè)備和用戶顯示設(shè)備。與此相似，用戶22-5具有作為用戶接口設(shè)備和顯示設(shè)備的聲音識(shí)別單元和監(jiān)視器24-5。應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，前述用戶接口設(shè)備和用戶顯示設(shè)備只是舉例而已，例如，其他用戶接口設(shè)備包括鼠標(biāo)、觸摸屏、生物反饋裝置以及美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)序列號(hào)60/080,413所述的設(shè)備和其他類似裝置。
正如以下詳述的那樣，每個(gè)用戶接口設(shè)備24均有與其相關(guān)的用戶輸入。這些用戶輸入允許每個(gè)用戶22通過(guò)陣列10獨(dú)立地移動(dòng)或巡視。換句話說(shuō)，每位用戶22進(jìn)行輸入一般都是為了選擇將哪一臺(tái)攝像機(jī)的輸出傳輸?shù)接脩麸@示設(shè)備上。最好是每個(gè)用戶顯示設(shè)備都包括陣列10的圖形顯示。圖形顯示包括表明正在查看陣列中哪一臺(tái)攝像機(jī)的輸出。用戶輸入不僅允許每位用戶選擇特定的攝像機(jī)，還允許用戶選擇在陣列10中的相對(duì)運(yùn)動(dòng)或巡視路徑。應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，正如本文中使用的那樣，用攝像機(jī)和時(shí)間這兩者來(lái)限定路徑。同樣，假設(shè)用戶不同時(shí)訪問(wèn)所有的攝像機(jī)，則通過(guò)同樣一系列攝像機(jī)巡視的兩個(gè)用戶可巡視不同的路徑。換句話說(shuō)，由多個(gè)攝像機(jī)構(gòu)成的線性系列能提供多個(gè)路徑。
如圖1所示，每位用戶22均可以通過(guò)獨(dú)立的通信鏈路與服務(wù)器18相聯(lián)。而且，每個(gè)通信鏈路均可以采用不同的技術(shù)。例如，在其它實(shí)施例中，通信鏈路包括互聯(lián)網(wǎng)鏈路、微波信號(hào)鏈路、衛(wèi)星鏈路、電纜鏈路、光纖鏈路，無(wú)線鏈路等。
應(yīng)該意識(shí)到，陣列10提供了若干優(yōu)點(diǎn)。例如，由于陣列10使用了一系列攝像機(jī)14，因而不必移動(dòng)單個(gè)攝象機(jī)或全部的攝像機(jī)陣列10就可連續(xù)地查看周圍環(huán)境。相反，用戶可以通過(guò)陣列10巡視，陣列10則策略地設(shè)置在要查看環(huán)境的中間或周圍。此外，由于陣列10的攝像機(jī)14實(shí)際上位于所要拍攝的環(huán)境不同點(diǎn)上，故用戶能夠從視點(diǎn)上觀察到變化，這一點(diǎn)對(duì)僅能改變焦距的單個(gè)攝像機(jī)來(lái)說(shuō)是無(wú)法作到的。
攝像機(jī)應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，本發(fā)明不依賴于任何特定類型的攝像機(jī)并且在另一實(shí)施例中同樣包括模擬或數(shù)字、視頻或靜態(tài)或全規(guī)程或微型攝像機(jī)—安裝在指甲蓋大小的CMOS主動(dòng)像素傳感器(APS)微型芯片上的微型鏡頭。微型攝像機(jī)中使用的視頻芯片可以是CMOS、CCD等，一些公司將這種芯片作為主流產(chǎn)品生產(chǎn)，其中包括位于加州帕薩迪納的Photobit公司，新澤西州普林斯頓的Sarnoff公司和蘇格蘭愛丁堡的VLSI Vision有限公司。
一種特定的適當(dāng)攝像機(jī)是Sanyo電子公司用VCC-5974商標(biāo)生產(chǎn)的模擬彩色CCD攝像機(jī)，正如本領(lǐng)域技術(shù)熟練人員將會(huì)注意到的那樣，連同諸如Matrox Electronic System用Meteor-II商標(biāo)提供視頻捕獲板之類的視頻捕獲板使用這種模擬攝像機(jī)，所述視頻捕獲板包括用于將模擬NTSC轉(zhuǎn)換成視頻的的模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器。在涉及視頻的多個(gè)實(shí)施例中，所述捕獲板還如下所述接收視頻同步信號(hào)，因此各攝像機(jī)的輸出與一個(gè)攝像機(jī)的各個(gè)被捕獲的幀是同步的，而所說(shuō)的被捕獲的幀則與另一個(gè)攝影機(jī)的被捕獲的幀相對(duì)應(yīng)。此后，從捕獲板將攝像機(jī)的輸出提供給一或多個(gè)服務(wù)器或處理元件以便處理。
陣列的結(jié)構(gòu)以下將參照?qǐng)D2-2e詳細(xì)說(shuō)明陣列10的結(jié)構(gòu)。通常，本實(shí)施例的攝像機(jī)陣列10包括一系列承載攝像機(jī)14的模塊化軌道12。以下將參照?qǐng)D2至2d詳細(xì)說(shuō)明軌道12的結(jié)構(gòu)和攝像機(jī)14。每臺(tái)攝像機(jī)14均包括定位銷(注冊(cè)釘)34。在一個(gè)實(shí)施例中，攝像機(jī)14利用VCSEL把其輸出傳至軌道12。但是，應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，本發(fā)明并不限于任何特定類型的攝像機(jī)14，也不限于只包含一種類型攝像機(jī)14的陣列10。
每一軌道12均包括兩個(gè)側(cè)面12和12b，其中至少一側(cè)面12b以鉸接的方式與軌道12的基體12c相連接?；w12c包括插銷孔36，它用于接收攝像機(jī)14的定位銷34。當(dāng)攝像機(jī)14安裝到軌道12上從而使定位銷34全部嵌入插銷孔36內(nèi)時(shí)，軌道12的鉸接側(cè)面12b會(huì)向攝像機(jī)14的基體32運(yùn)動(dòng)，從而將攝像機(jī)14固定在軌道12上。
每一軌道12還包括第一端38和第二端44。在本實(shí)施例中，第一端38包括兩個(gè)鎖定插銷40和一個(gè)受保護(hù)的傳輸轉(zhuǎn)播端口42，該端口供傳輸攝像機(jī)輸出之用。第二端44包括兩個(gè)用于接收鎖定插銷40的引導(dǎo)孔46以及一個(gè)傳輸接收端口48。因此，軌道12的第一端38可與另一個(gè)軌道12的第二端44相接合。所以，每個(gè)軌道12都是模塊化的，在功能上可以與另一個(gè)軌道相連接，從而構(gòu)成了陣列10。
一旦攝像機(jī)14被牢固地安裝到軌道12上，攝像機(jī)14就被定位而使該攝像機(jī)的輸出可以通過(guò)電纜或VCSEL傳輸至軌道12。每一軌道12均包括用于傳輸來(lái)自各攝像機(jī)14的輸出的通信路徑。另外，電纜將各攝像機(jī)與服務(wù)器連接起來(lái)。
盡管示出了陣列10具有特定的結(jié)構(gòu)，但是，應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，實(shí)際上軌道12和攝像機(jī)14的任何結(jié)構(gòu)都在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。例如，陣列10可以是攝像機(jī)14的線性陣列、攝像機(jī)14的兩維陣列、攝像機(jī)14的三維陣列或它們的任何組合。此外，陣列10不必僅由直線部分構(gòu)成，而是可以包括曲線部分。
再有，在另一實(shí)施例中，單獨(dú)的軌道支承著單個(gè)攝像機(jī)并且包括位于軌道各端上的不同自由度的延伸間隔件，以便改變攝像機(jī)之間的間隔或者改變相鄰攝像機(jī)之間的角度。上述間隔件包括受系統(tǒng)服務(wù)器之一控制的線性或旋轉(zhuǎn)啟動(dòng)器或電致伸縮的聚合體。
陣列10可由多種支撐裝置中的任何一種來(lái)支撐。例如，陣列10可以固定安裝在墻上或天花板上；陣列10可以固定在移動(dòng)的架子上，所述架子可靠輪子進(jìn)入環(huán)境中的適當(dāng)位置或以纜線懸掛。
圖3圖示陣列10的一部分的實(shí)例。如圖所示，陣列10包括五行軌道12至12e。每條軌道12-12e都朝向一個(gè)中心平面，此平面基本上經(jīng)過(guò)中心一行軌道12c。因此，就任何位于與中間一行軌道12c相同位置上的物體而言，用戶可以基本上從底下，前面和上面觀察到此物體。
如上所述，陣列10的軌道12不必有同樣的幾何形狀。例如，某些軌道12可以是平直的，而另一些則可以是彎的。例如，圖4表示采用彎曲軌道形成的攝像機(jī)陣列。應(yīng)該注意，圖4中的軌道是透明的，因此可很容地看出攝像機(jī)14的結(jié)構(gòu)。
在另一實(shí)例中，按階梯的方式或弧形配置各個(gè)軌道，每臺(tái)攝像機(jī)均位于前一攝像機(jī)的上面(或下面)和前面。按照這種結(jié)構(gòu)，用戶可以選擇在環(huán)境中向前移動(dòng)。
應(yīng)當(dāng)理解，攝像機(jī)14的擺放取決于具體的使用情況，包括拍攝何種物體，攝像機(jī)14的焦距以及移過(guò)陣列10的速度。一般地說(shuō)，攝像機(jī)越靠近且視圖重疊越大，攝像機(jī)視圖之間的轉(zhuǎn)換就越銜接完美。在一個(gè)實(shí)施例中，攝像機(jī)14之間的距離可以大致與在環(huán)境中線性移動(dòng)攝象的運(yùn)動(dòng)圖像攝像機(jī)所拍攝的外露幀之間的距離相類似。一般來(lái)說(shuō)，放映機(jī)在環(huán)境中的移動(dòng)速度除以每單位時(shí)間外露的幀數(shù)即可得出幀數(shù)-距離的比率。
例如，如以下等式所示，在某些應(yīng)用中每英寸即攝取一幀。一個(gè)通常的電影攝像機(jī)每秒記錄24幀圖像。當(dāng)這種攝像機(jī)按每秒兩英尺的速度線性地在環(huán)境中移動(dòng)時(shí)，每一英寸大約記錄一幀圖像。
2英尺/秒÷24幀/秒＝2英尺/24幀＝1英尺/12幀＝12英寸/12幀＝1英寸/1幀＝每英寸1幀放映機(jī)的一幀類似于本發(fā)明中的攝像機(jī)14。因此，在每英寸外露一幀可以使電影得到銜接完美的環(huán)境畫的場(chǎng)合下，那么每英寸一臺(tái)攝像機(jī)14也可以達(dá)到相同效果。所以，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，各攝像機(jī)14大約相隔一英寸，因而能得到銜接完美的環(huán)境視圖。
在另一實(shí)施例中，若相鄰攝像機(jī)的視野相重疊，則攝像機(jī)之間的間隔大于一英寸。再有，重疊程度越大，則相鄰攝像機(jī)視圖之間的漸進(jìn)就更加銜接完美。
正如以下更詳細(xì)說(shuō)明的那樣，可以通過(guò)生成連續(xù)攝像機(jī)間的合成或混合圖像來(lái)進(jìn)一步地增加攝像機(jī)之間的間隔。再有，在攝像機(jī)之間的角位移更加重要的場(chǎng)合，攝像機(jī)間的線性間隔會(huì)在彎曲的陣列中變得不太重要。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，所述陣列位于180°的弧內(nèi)，攝像機(jī)按5°間隔設(shè)置，朝向該弧的中心。隨著弧的半徑的增加，攝像機(jī)之間的線性距離也增加；但是，視野中的角位移即5°以及重疊會(huì)保持相同。由于保留有視野中的重疊，故系統(tǒng)會(huì)保持從攝像機(jī)到相鄰攝像機(jī)的銜接完美的漸進(jìn)。
在一個(gè)實(shí)施例中，所述陣列包括由攝像機(jī)構(gòu)成的弧。該弧延伸110°度，有9英尺的半徑，并且，所述攝像機(jī)沿弧按約7.5°的間隔設(shè)置。在另一個(gè)實(shí)施例中，所說(shuō)的弧具有15英尺的半徑，每16英寸設(shè)置有攝像機(jī)。
在某些實(shí)施例中，校準(zhǔn)攝像機(jī)以便使攝像機(jī)在同一水平和垂直平面內(nèi)對(duì)齊是有用的。在各實(shí)施例中可用來(lái)自各攝像機(jī)的激光、疊加在各攝像機(jī)視圖上的網(wǎng)格等來(lái)實(shí)現(xiàn)這種校準(zhǔn)，以便使各攝像機(jī)相對(duì)參照點(diǎn)對(duì)齊。
巡視整個(gè)系統(tǒng)以下將參照?qǐng)D5和繼續(xù)參照?qǐng)D1說(shuō)明本實(shí)施例的一般操作。如步驟110所示，向用戶提供與起始攝像機(jī)相對(duì)應(yīng)的預(yù)定環(huán)境起始視圖。應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，該系統(tǒng)的操作部分地受控于駐留在服務(wù)器中的軟件。如上所述，該系統(tǒng)使陣列中的每一臺(tái)攝像機(jī)均與一坐標(biāo)相關(guān)聯(lián)。所以，系統(tǒng)能夠注意到開始攝像機(jī)節(jié)點(diǎn)的坐標(biāo)值。只有在收到用戶的輸入時(shí)，攝像機(jī)的輸出和相應(yīng)的視圖才改變。
當(dāng)用戶決定要在陣列中移動(dòng)或巡視時(shí)，用戶通過(guò)用戶接口設(shè)備24輸入用戶輸入。如下所述，本實(shí)施例的用戶輸入一般包括在陣列中向右、向左、向上或向下移動(dòng)。另外，用戶可以跳轉(zhuǎn)到陣列中的特定攝像機(jī)。在其他實(shí)施例中，使用了這些或其他輸入的子集，如向前、向后、斜向、上方、下方。在步驟120中，用戶接口設(shè)備將用戶輸入傳送給服務(wù)器。
然后，在步驟130中服務(wù)器接收用戶輸入并繼續(xù)對(duì)該輸入解碼。在本實(shí)施例中，對(duì)輸入進(jìn)行解碼一般包括確定用戶是否希望在陣列中向右、向左、向上、或向下移動(dòng)。
另一方面，如果所收到的用戶輸入不是向后的，則服務(wù)器18就繼續(xù)確定輸入是否是通過(guò)陣列10向用戶的右邊移動(dòng)。這個(gè)確定過(guò)程如步驟140所示。如果所收到的用戶輸入是向右移動(dòng)，則在步驟150中使當(dāng)前節(jié)點(diǎn)地址沿X軸增加，以獲得更新后的節(jié)點(diǎn)地址。
如果所收到的用戶輸入并不對(duì)應(yīng)于在陣列中向右移動(dòng)，則在步驟160中服務(wù)器18判斷該輸入是否對(duì)應(yīng)于陣列10向用戶的左邊移動(dòng)。一旦判斷出輸入是向左移動(dòng)，服務(wù)器18就使當(dāng)前節(jié)點(diǎn)地址沿X軸減少，以獲得更新后的地址。如步驟170所示。
如果所收到的用戶輸入既不是向右移動(dòng)也不是向左移動(dòng)，則服務(wù)器18就判斷該輸入是否通過(guò)陣列10向上移動(dòng)。在步驟180中進(jìn)行這種判斷。如果用戶輸入是向上移動(dòng)，則在步驟190中服務(wù)器18會(huì)使當(dāng)前節(jié)點(diǎn)地址沿Z軸增加，以獲得更新后的地址。
然后，服務(wù)器18判斷所收到的用戶輸入是否是通過(guò)陣列10向下移動(dòng)。步驟200中進(jìn)行這種判斷。如果輸入是在陣列10中向下移動(dòng)，則在步驟210中服務(wù)器18會(huì)使當(dāng)前節(jié)點(diǎn)地址沿Z軸減少。
最后，在步驟220中，服務(wù)器18判斷所收到的用戶輸入是否是使視野跳轉(zhuǎn)或改變到特定的攝像機(jī)14。如圖5所示，如果輸入是跳轉(zhuǎn)到特定的攝像機(jī)14，則服務(wù)器18就改變當(dāng)前節(jié)點(diǎn)地址，以反映所要求的攝像機(jī)位置。更新節(jié)點(diǎn)地址的過(guò)程如步驟230所示。在另一實(shí)施例中，該輸入跳轉(zhuǎn)到陣列10中的特定位置，該位置不是由用戶指定為某一攝像機(jī)，而是通過(guò)參照諸如舞臺(tái)右邊之類的現(xiàn)場(chǎng)而指定的。
應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，服務(wù)器18可以用許多方式中的任何一種，包括按照任何次序?qū)λ盏降挠脩糨斎脒M(jìn)行解碼。例如，在另一個(gè)實(shí)施例中，服務(wù)器18首先判斷用戶輸入是向上還是向下。在另一個(gè)最佳實(shí)施例中，用戶的巡視包括在一個(gè)三維的陣列中向前、向后、向左、向右、向上、向下移動(dòng)。
如果所收到的用戶輸入不是任何可以識(shí)別的輸入(即通過(guò)陣列10向右、向左、向上、向下，或跳轉(zhuǎn)到某一位置)，那么在步驟240中，服務(wù)器18就產(chǎn)生一消息信號(hào)傳送到用戶顯示設(shè)備24，使得所收到的輸入信號(hào)不能識(shí)別的消息顯示給用戶22。然后，系統(tǒng)100的操作從步驟120繼續(xù)，服務(wù)器18等待接收下一個(gè)用戶輸入。
在通過(guò)沿某一軸提高或降低節(jié)點(diǎn)地址或者通過(guò)跳轉(zhuǎn)到特定節(jié)點(diǎn)地址而調(diào)整當(dāng)前節(jié)點(diǎn)地址之后，服務(wù)器18繼續(xù)步驟250以調(diào)整用戶視圖。一旦調(diào)整完視圖，在服務(wù)器18等待接收下次用戶輸入時(shí)，系統(tǒng)100的操作再次從步驟120繼續(xù)。
在另一實(shí)施例中，服務(wù)器18繼續(xù)根據(jù)所收到的用戶輸入更新節(jié)點(diǎn)地址并調(diào)整視圖。例如，如果用戶輸入是“向右移動(dòng)”，那么，系統(tǒng)100的操作將繼續(xù)通過(guò)步驟140、150和250循環(huán)，以檢查不同的用戶輸入。當(dāng)收到不同的用戶輸入時(shí)，服務(wù)器18就相應(yīng)地繼續(xù)更新視圖。
應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，上述用戶輸入即向右、向左、向上、向下僅大致地說(shuō)明了在陣列中的移動(dòng)。盡管本發(fā)明不受此限制，但在本發(fā)明的最佳實(shí)施例中，根據(jù)用戶輸入對(duì)沿這些大致方向中的每一個(gè)的移動(dòng)作了進(jìn)一步的限定。
為此，圖6是所述系統(tǒng)按圖5的步驟140、150和250的操作的更詳細(xì)的圖。而且，應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，盡管圖6只詳細(xì)說(shuō)明了一個(gè)方向的移動(dòng)即向右移動(dòng)，但同樣詳細(xì)的移動(dòng)也適用于任何其他方向。如圖所示，判斷用戶輸入是否是向右移動(dòng)實(shí)際上包括多個(gè)判斷過(guò)程。正如以下所詳細(xì)說(shuō)明的那樣，這些判斷包括通過(guò)陣列10以不同速度向右移動(dòng)，以不同速度向右移進(jìn)復(fù)合的其它來(lái)源輸出，以及用系統(tǒng)100來(lái)代替用戶輸入。
本發(fā)明允許用戶22以不同的速度通過(guò)陣列10巡視。根據(jù)用戶通過(guò)移動(dòng)指示設(shè)備(或其他接口設(shè)備)之類的輸入所指示的速度(即每單位時(shí)間切換的攝像機(jī)節(jié)點(diǎn)數(shù))，服務(wù)器18使用這樣一種算法，該算法可按臨界速度(每單位時(shí)間n個(gè)節(jié)點(diǎn))、低于臨界速度(每單位時(shí)間n-1個(gè)節(jié)點(diǎn))、高于臨界速度(每單位時(shí)間n+1個(gè)節(jié)點(diǎn))控制攝像機(jī)輸出之間的轉(zhuǎn)換速度。
應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，通過(guò)陣列10移動(dòng)的速度也可表示為從一個(gè)攝像機(jī)14切換至另一臺(tái)攝像機(jī)14的時(shí)間。
具體地說(shuō)，如步驟140a所示，服務(wù)器18判斷用戶輸入是否是按臨界速度向右移動(dòng)。臨界速度最好是由系統(tǒng)操作員或設(shè)計(jì)者根據(jù)予先考慮的要拍攝的環(huán)境設(shè)置的通過(guò)陣列10的一預(yù)定的移動(dòng)速度。此外，臨界速度還取決于各種其他因素如焦距、攝像機(jī)之間的距離、攝像機(jī)和被攝物體之間的距離等等。通過(guò)陣列10移動(dòng)的速度受控于在一給定時(shí)段來(lái)回移動(dòng)的攝像機(jī)14的數(shù)量。因此，以臨界速度通過(guò)陣列10移動(dòng)對(duì)應(yīng)于每毫秒來(lái)回移動(dòng)某一數(shù)字“n”個(gè)攝像機(jī)節(jié)點(diǎn)，或花費(fèi)一定量的時(shí)間“s”從一臺(tái)攝像機(jī)14切換到另一臺(tái)攝像機(jī)14。應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，在同一個(gè)實(shí)施例中，通過(guò)陣列10在一維上移動(dòng)的臨界速度不必等于在另一維上移動(dòng)的臨界速度。因而，服務(wù)器18沿X軸按每毫秒n個(gè)節(jié)點(diǎn)增加當(dāng)前節(jié)點(diǎn)地址。
在上述最佳實(shí)施例中，用戶每秒來(lái)回移動(dòng)24個(gè)攝像機(jī)14。如上所述，電影放映機(jī)每秒鐘記錄24幀圖像。電影放映機(jī)和本發(fā)明相類似，以臨界速度移動(dòng)時(shí)，用戶每秒來(lái)回移動(dòng)(且服務(wù)器18在攝像機(jī)之間切換)大約24臺(tái)攝像機(jī)14，或每0.04167秒來(lái)回移動(dòng)一臺(tái)攝像機(jī)14。
如圖6所示，用戶22不僅可以臨界速度前進(jìn)，也可如步驟140b所示以超臨界速度前進(jìn)，或以低于臨界速度前進(jìn)，如步驟140c所示。在用戶輸入“I”表示以超臨界速度通過(guò)陣列10移動(dòng)的情況下，服務(wù)器18沿X軸按大于n的單位(例如按每毫秒n+2個(gè)節(jié)點(diǎn))增加當(dāng)前節(jié)點(diǎn)地址。步驟150b示出了以每毫秒n+1個(gè)節(jié)點(diǎn)沿X軸增加當(dāng)前節(jié)點(diǎn)地址的步驟。在用戶輸入“I”表示按低于臨界速度通過(guò)陣列10移動(dòng)的情況下，服務(wù)器18繼續(xù)按小于n的變量例如每毫秒n一1個(gè)節(jié)點(diǎn)增加當(dāng)前節(jié)點(diǎn)地址。步驟150c示出了這一操作。
可升級(jí)的陣列(scaleable arrays)陣列10的形狀也可以進(jìn)行電子化調(diào)整(electronically scale)，而且系統(tǒng)100設(shè)計(jì)有“重心”，該重心可在用戶22釋放控制權(quán)或在系統(tǒng)100按照程序取代用戶的自主權(quán)時(shí)很容易地使用戶圖像路徑回到“開始”或“臨界位置”節(jié)點(diǎn)或節(jié)點(diǎn)環(huán)；也就是說(shuō)，陣列10的活動(dòng)參數(shù)或幾何形狀可以予先配置成按指定的時(shí)間或時(shí)段改變，以便在需要造成戲劇性效果時(shí)吸引或集中注意力。系統(tǒng)操作員可通過(guò)實(shí)時(shí)操控或預(yù)先設(shè)定的電子代理器按順序激活或關(guān)閉攝像機(jī)陣列10的指定部分。這對(duì)于在戲劇或娛樂(lè)節(jié)目中維護(hù)著作權(quán)和保持戲劇性效果具有特別重要的意義，并且對(duì)控制用戶22通過(guò)陣列10有什么樣的巡視自由度也有特別重要的意義。
在本實(shí)施例中，系統(tǒng)100可以由程序控制成使用戶22在特定時(shí)間或間段不能使用陣列10的某些部分。因此，服務(wù)器18按照?qǐng)D6的步驟140d繼續(xù)進(jìn)行，判斷用戶輸入是否是在陣列中向右移動(dòng)，但由巡視控制算法控制。巡視控制算法使服務(wù)器18根據(jù)巡視控制因素來(lái)判斷是否允許用戶所要求的移動(dòng)。
更具體的說(shuō)，已編為程序貯存于服務(wù)器18中的巡視控制算法，可判斷所要求的移動(dòng)是否會(huì)使當(dāng)前節(jié)點(diǎn)地址超出節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)所允許的范圍。在本實(shí)施例中，節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)所允許的范圍已預(yù)先確定并取決于服務(wù)器18所示在一天中的時(shí)間。所以，在本實(shí)施例中，巡視控制因素包括時(shí)間。正如本領(lǐng)域的技術(shù)人員理解的那樣，可允許的攝像機(jī)節(jié)點(diǎn)與控制因素可以作成關(guān)聯(lián)表格，存于存儲(chǔ)器中。
在另一個(gè)實(shí)施例中，巡視控制因素包括時(shí)間，該時(shí)間如服務(wù)器所示從被攝活動(dòng)的開始計(jì)算。在此實(shí)施例中，系統(tǒng)操作員可以規(guī)定用戶從陣列中的何處觀察某些場(chǎng)景。在另一個(gè)實(shí)施例中，巡視控制因素是通過(guò)陣列移動(dòng)的速度。例如，用戶22在陣列中移動(dòng)或巡視的速度越快，旋轉(zhuǎn)程度就越寬。在其他一些實(shí)施例中，節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)所允許的范圍不是預(yù)先設(shè)定的。在一個(gè)實(shí)施例中，巡視控制因素和允許范圍由通過(guò)輸入設(shè)備與服務(wù)器聯(lián)系的系統(tǒng)操作員加以動(dòng)態(tài)控制。
服務(wù)器18在判斷用戶輸入受巡視控制算法控制之后按照步驟150d繼續(xù)，以便沿著預(yù)先設(shè)定的路徑增加當(dāng)前節(jié)點(diǎn)地址。系統(tǒng)操作員通過(guò)沿著預(yù)先設(shè)定的路徑增加當(dāng)前節(jié)點(diǎn)地址而將用戶22的注意力吸引或集中到可操作的攝像機(jī)14的特定視圖上，因而可在戲劇或娛樂(lè)節(jié)目中維護(hù)著作權(quán)和保持戲劇性效果。
在另一個(gè)實(shí)施例中，用戶的輸入受到巡視控制算法的控制，服務(wù)器18不讓用戶沿著預(yù)定的路徑移動(dòng)。相反，服務(wù)器18只等待被允許的用戶輸入，并在當(dāng)前節(jié)點(diǎn)上保持視圖。只有當(dāng)服務(wù)器18收到能產(chǎn)生被允許的節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)的用戶輸入時(shí)，服務(wù)器18才調(diào)整用戶視圖。
其它來(lái)源輸出除了可以通過(guò)陣列10移動(dòng)以外，用戶22還可以在陣列10的預(yù)定位置處選擇離開正在拍攝的真實(shí)世界環(huán)境。更具體的說(shuō)，可將諸如電腦圖像、虛擬世界圖像、小程序、電影剪輯以及加工和未加工的攝像機(jī)輸出之類的其他來(lái)源輸出提供給用戶22。在一個(gè)實(shí)施例中，將其他來(lái)源輸出與真實(shí)環(huán)境的圖像結(jié)合在一起。在另一個(gè)實(shí)施例中，將用戶的圖像從真實(shí)環(huán)境完全傳到其他來(lái)源輸出所提供的環(huán)境。
更具體地說(shuō)，其他來(lái)源輸出(最好以數(shù)字形式)被儲(chǔ)存到電子存儲(chǔ)設(shè)備20中。當(dāng)用戶22輸入要觀察其他來(lái)源輸出的意愿時(shí)，則服務(wù)器18就將其他來(lái)源輸出傳送到用戶接口/顯示設(shè)備24。在本實(shí)施例中，服務(wù)器18只是僅將其他來(lái)源輸出傳送給用戶顯示設(shè)備24。在另一個(gè)實(shí)施例中，服務(wù)器18首先將其他來(lái)源輸出與攝像機(jī)的輸出合并到一起，然后將合并的信號(hào)傳送給用戶接口/顯示設(shè)備24。
如步驟140e所示，服務(wù)器18判斷用戶輸入是否是從陣列中移進(jìn)來(lái)源輸出。如果用戶22決定進(jìn)入其他來(lái)源輸出，服務(wù)器18就會(huì)通過(guò)用在步驟150a-d的一個(gè)步驟中確認(rèn)的更新攝像機(jī)輸出來(lái)代替其他來(lái)源輸出而調(diào)整視圖。
一旦在步驟150a-d的一個(gè)步驟中更新了當(dāng)前節(jié)點(diǎn)地址，服務(wù)器就繼續(xù)在步驟250中調(diào)整用戶視圖。在調(diào)整視圖時(shí)，服務(wù)器18將現(xiàn)有或當(dāng)前顯示的攝像機(jī)輸出與更新的攝像機(jī)節(jié)點(diǎn)地址確認(rèn)的攝像機(jī)14的輸出相“合成”。在本發(fā)明另一些實(shí)施例中按不同的方式來(lái)合成輸出。在本實(shí)施例中，對(duì)輸出進(jìn)行合成包括以特定速度按電子方式從當(dāng)前攝像機(jī)14的輸出轉(zhuǎn)換到有新的當(dāng)前節(jié)點(diǎn)地址的攝像機(jī)輸出。
應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，在本文所公開的上述及其它最佳實(shí)施例中，攝像機(jī)的輸出是同步的。正如本領(lǐng)域所熟知的那樣，來(lái)自“同步發(fā)生器”的同步信號(hào)被提供給攝像機(jī)和/或能捕獲攝像機(jī)輸出的處理器。同步發(fā)生器可以是錄象剪輯中采用的同步發(fā)生器，在其他實(shí)施例中，同步發(fā)生器可以包括服務(wù)器的一部分、集線器和/或與陣列相連的單獨(dú)部件。
如上所述，在臨界速度下服務(wù)器18約按每秒鐘24幀的速率或每0.04167秒1幀轉(zhuǎn)換攝像機(jī)輸出。如果用戶22通過(guò)陣列10以低于臨界速度移動(dòng)，那么與用戶以臨界速度移動(dòng)相比，中間攝像機(jī)14的輸出會(huì)顯示得相對(duì)更長(zhǎng)一段時(shí)間。與此相似，當(dāng)用戶以超過(guò)臨界速度巡視時(shí)，每個(gè)輸出都顯示得更短一段時(shí)間。換句話說(shuō)，服務(wù)器18根據(jù)在陣列10中移動(dòng)的速度來(lái)調(diào)整切換速度。
當(dāng)然，應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，在本發(fā)明的簡(jiǎn)化實(shí)施例中，用戶僅以臨界速度巡視。
在另一實(shí)施例中，通過(guò)將現(xiàn)有或當(dāng)前輸出與更新的攝像機(jī)節(jié)點(diǎn)輸出組合起來(lái)而對(duì)輸出進(jìn)行合成。在又一實(shí)施例中，合成包括將現(xiàn)有圖像融入新的圖像。在再一實(shí)施例中，對(duì)輸出進(jìn)行合成包括調(diào)整用戶顯示設(shè)備的幀刷新率。另外，根據(jù)經(jīng)過(guò)陣列的移動(dòng)速度，服務(wù)器可以添加動(dòng)感模糊效果來(lái)反映現(xiàn)實(shí)的速度感。
在又一個(gè)實(shí)例中，服務(wù)器會(huì)在攝像機(jī)圖像之間產(chǎn)生瞬間黑屏。此實(shí)施例類似于電影膠片上兩幀之間的空白膠片。此外，盡管并非總是有好處，但這種黑屏可以減少?gòu)囊环鶊D像進(jìn)入下一幅圖像時(shí)生理上的“搭接”感覺。
應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，對(duì)應(yīng)于按不同速度移過(guò)陣列的用戶輸入，可以包括在鍵盤上作不同的鍵擊、操縱桿的不同位置、在一預(yù)定長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)使操縱桿位于給定位置等等。與此相似，也可以通過(guò)具體的鍵擊、移動(dòng)操縱桿等來(lái)表明移進(jìn)其他來(lái)源輸出的決定。
在另一個(gè)實(shí)施例中，通過(guò)使中間攝像機(jī)14的輸出“拼接化”可以實(shí)現(xiàn)混合。授于Peter J.Burt等人的題為“用于自動(dòng)使圖像對(duì)齊以形成拼接圖像的系統(tǒng)”的美國(guó)專利N0.5,649,032，公開了一種用于根據(jù)多個(gè)圖像生成拼接圖案的系統(tǒng)和方法，在此引用作為參考。服務(wù)器18自動(dòng)地使一個(gè)攝像機(jī)輸出與另一個(gè)攝像機(jī)的輸出相對(duì)齊，使攝像機(jī)輸出與另一個(gè)拼接圖案(由先前出現(xiàn)的攝像機(jī)輸出生成的)相對(duì)齊，因此，可將輸出增加給拼接圖案或者將現(xiàn)存的拼接圖案增加給攝像機(jī)輸出。
一旦完成了拼接圖案對(duì)齊，本發(fā)明的實(shí)施例就使用拼接圖案合成過(guò)程，以便構(gòu)建(或更新)拼接圖案。拼接圖案合成包括選擇過(guò)程和組合過(guò)程。選擇過(guò)程自動(dòng)地選擇輸出以便合并進(jìn)拼接圖案中并且可包括掩蔽和剪裁功能，以便選擇拼接圖案中感興趣的區(qū)域。一旦選擇過(guò)程選擇了要將哪個(gè)(些)輸出包括在拼接圖案內(nèi)，組合過(guò)程就將多種輸出組合起來(lái)以形成拼接圖案。組合過(guò)程使用了多種輸出處理技術(shù)，如合并、融合、過(guò)濾、輸出增強(qiáng)等，以實(shí)現(xiàn)輸出的銜接完美的組合。最終的拼接圖案是平滑的圖，它將組成的輸出組合起來(lái)，使在拼接圖案中的暫時(shí)和空間信息冗余減至最少。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，可在用戶移過(guò)系統(tǒng)且輸出圖像幾乎實(shí)時(shí)顯示時(shí)形成拼接圖案。在另一個(gè)實(shí)施例中，該系統(tǒng)可根據(jù)預(yù)定數(shù)量的輸出或在預(yù)定時(shí)間間隔過(guò)程中形成拼接圖像，然后根據(jù)用戶對(duì)環(huán)境的巡視顯示圖像。
在又一個(gè)實(shí)施例中，服務(wù)器18能通過(guò)“中間化”過(guò)程來(lái)混合輸出。授于Keith J.Hanna題為“用于確定傳感器運(yùn)動(dòng)和場(chǎng)景結(jié)構(gòu)的方法以及用于該方法的圖像處理系統(tǒng)”的US專利5,259,040號(hào)公開了中間化過(guò)程的一個(gè)實(shí)例，本文引用了該專利。中間化使得服務(wù)器18根據(jù)兩個(gè)或多個(gè)攝像機(jī)的圖像輸出處理圖像的結(jié)構(gòu)。
本文將Hanna的專利應(yīng)用于遠(yuǎn)程出席方法/系統(tǒng)，以下說(shuō)明中間化。服務(wù)器利用諸如一對(duì)攝像機(jī)輸出的亮度導(dǎo)數(shù)之類的本地場(chǎng)景特征來(lái)監(jiān)視中間攝像機(jī)14中經(jīng)過(guò)場(chǎng)景的運(yùn)動(dòng)。將全局?jǐn)z像機(jī)輸出運(yùn)動(dòng)限制與本地場(chǎng)景特征恒定性限制結(jié)合起來(lái)，以便使本地表面結(jié)構(gòu)與全局?jǐn)z像機(jī)輸出運(yùn)動(dòng)模型和本地場(chǎng)景特征相關(guān)聯(lián)。用于確定場(chǎng)景中的全局?jǐn)z像機(jī)輸出運(yùn)動(dòng)模型的和在給定圖像分辨率下來(lái)自兩個(gè)或多個(gè)場(chǎng)景輸出的場(chǎng)景結(jié)構(gòu)模型的方法包括下列步驟(a)設(shè)置本地場(chǎng)景模型和全局?jǐn)z像機(jī)輸出運(yùn)動(dòng)模型的初始估算值；(b)通過(guò)使輸出中的測(cè)定誤差與用模型預(yù)測(cè)出的誤差之間的差值最小化而確定模型之一的新值；(c)用在步驟(b)中所確定的模型之一的新值重置本地場(chǎng)景模型和圖像傳感器運(yùn)動(dòng)模型的初始估算值；(d)用在步驟(b)中通過(guò)使輸出中的測(cè)定誤差與用模型預(yù)測(cè)出的誤差之間的差值最小化而確定的模型的估算值來(lái)確定第二個(gè)模型的新值；(e)在給定的圖像分辨率下用模型的當(dāng)前估算值使朝向另一輸出的輸出之一扭曲；以及(f)重復(fù)步驟(b)、(c)、(d)和(e)，直至模型的新值與在先前重復(fù)中確定的值之差小于某一個(gè)值或者直至進(jìn)行了固定次數(shù)的重復(fù)。
應(yīng)該注意，在Hanna專利通過(guò)檢測(cè)圖像傳感器(例如視頻攝像機(jī))的運(yùn)動(dòng)即實(shí)施中間化過(guò)程時(shí)，本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例監(jiān)視用戶在有效攝像機(jī)或存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)中的運(yùn)動(dòng)。
正如本領(lǐng)域普通技術(shù)人員根據(jù)本公開所理解的那樣，可在以本文教導(dǎo)為基礎(chǔ)的任何一個(gè)實(shí)施例中將其它現(xiàn)有技術(shù)應(yīng)用于對(duì)輸出的拼接化和中間化?！坝糜谑箞D像自動(dòng)對(duì)齊以形成拼接圖像的系統(tǒng)”的專利US5,649,032號(hào)、“用于電子圖像穩(wěn)定的系統(tǒng)和方法”的US5,629,988號(hào)、“根據(jù)被跟蹤的多圖像界標(biāo)區(qū)域估算圖像目標(biāo)區(qū)位置的方法”的US5,581,629、“融合圖像的方法和用于該方法的設(shè)備”的US5,488,674、“用于動(dòng)態(tài)分析連續(xù)圖像幀中兩種運(yùn)動(dòng)的三幀技術(shù)”的US5,067,014，說(shuō)明了上述其它技術(shù)，本文引用上述專利作為參考。
在另一個(gè)實(shí)施例中，盡管并不總是必要的，但是，為了確保圖像銜接完美的行進(jìn)，服務(wù)器18還向用戶顯示設(shè)備24傳送來(lái)自某些或所有中間攝像機(jī)，即位于當(dāng)前攝像機(jī)節(jié)點(diǎn)與更新后的攝像機(jī)節(jié)點(diǎn)之間的那些攝像機(jī)的輸出。以下參照?qǐng)D7a-7g說(shuō)明此實(shí)施例。具體說(shuō)來(lái)，圖7a表示一陣列10沿X軸或相對(duì)用戶遠(yuǎn)景向左右延伸的曲線部分。因此，服務(wù)器18使之與攝像機(jī)14相關(guān)聯(lián)的坐標(biāo)值只在X坐標(biāo)上有所不同。更具體地說(shuō)，就此例而言，攝像機(jī)14可以被看作順序編號(hào)的，最左邊的攝像機(jī)14作為第一號(hào)開始，編號(hào)為“1”。每臺(tái)攝像機(jī)14的X坐標(biāo)均是該攝像機(jī)在陣列中的位置。為了便于說(shuō)明，每臺(tái)攝像機(jī)編號(hào)為14-X，其中X為攝像機(jī)通過(guò)陣列10的位置，因此與X坐標(biāo)值有關(guān)。
總的來(lái)說(shuō)，圖7a-7g說(shuō)明了用戶通過(guò)陣列10可能的移動(dòng)方式。拍攝的環(huán)境包括三個(gè)物體602、604、606，其中的第一個(gè)和第二個(gè)包括有帶編號(hào)的表面。正如所看到的那樣，這些帶編號(hào)的表面使人能更好地注意到用戶遠(yuǎn)景的變化。
在圖7a中，具體標(biāo)出了陣列10中的6臺(tái)攝像機(jī)14-2、14-7、14-11、14-14、14-20、14-23。每一臺(tái)攝像機(jī)的視圖邊緣用雙線14-2a、14-7a、14-11a、14-14a、14-20a、14-23a標(biāo)出，這些雙線分別從標(biāo)注的攝像機(jī)14-2、14-7、14-11、14-14、14-20、14-23向外輻射。如下所述，在此例中，用戶22通過(guò)陣列10沿X軸巡視，因此，環(huán)境的圖像或視圖是與標(biāo)出的攝像機(jī)14-2、14-7、14-11、14-14、14-20、14-23相對(duì)應(yīng)的圖像或視圖。
此例提供給用戶22始于攝像機(jī)14-2的視圖。圖7b中說(shuō)明了這個(gè)視圖。希望獲得物體702的更好視圖的用戶22按鍵盤上的“7”鍵。此項(xiàng)用戶輸入傳至信息服務(wù)器18并由其進(jìn)行解碼。
由于服務(wù)器18業(yè)已編程為能將“7”鍵識(shí)別為是在陣列中移動(dòng)到或跳轉(zhuǎn)到攝像機(jī)14-7。于是服務(wù)器18將當(dāng)前攝像機(jī)的節(jié)點(diǎn)地址的X坐標(biāo)值改為7、選擇攝像機(jī)14-7的輸出并調(diào)整發(fā)送給用戶22的視圖或圖像。如上所述，調(diào)整圖像包括將當(dāng)前的輸出與更新的攝像機(jī)節(jié)點(diǎn)合成。合成輸出則包括將中間攝像機(jī)的輸出轉(zhuǎn)換成圖像，以使攝像機(jī)14-2至14-7的離散圖像銜接完美地漸進(jìn)，這就能讓用戶22獲得圍著被攝物體運(yùn)動(dòng)的感覺。用戶22現(xiàn)在看到第一個(gè)物體702的另一圖像。來(lái)自攝像機(jī)14-7的圖像示于圖7C中。如上所述，如果攝像機(jī)節(jié)點(diǎn)的跳轉(zhuǎn)超出了預(yù)先設(shè)定的范圍，服務(wù)器18將忽略某些或全部的中間輸出。
用戶22按鍵盤上的“右箭頭”鍵，向系統(tǒng)100表明要以臨界速度向右巡視。服務(wù)器18收到這條用戶輸入并對(duì)該輸入作這種解釋，且將當(dāng)前攝像機(jī)節(jié)點(diǎn)地址增加n＝4。因此，更新的攝像機(jī)節(jié)點(diǎn)地址為14-11。服務(wù)器18將攝像機(jī)14-11的輸出與攝像機(jī)14-7的輸出相合成。此過(guò)程亦包括將中間攝像機(jī)(即14-8、14-9和14-10)的輸出轉(zhuǎn)換為圖像，從而讓用戶22有圍繞被攝物體巡視的感覺。因此，可向用戶22提供來(lái)自攝像機(jī)14-11的視圖，如圖7d所示。
用戶22仍對(duì)第一個(gè)物體702感興趣，他鍵入用戶輸入例如“alt-右箭頭”，表示希望以低于臨界速度向右移動(dòng)。因此，服務(wù)器18將更新的攝像機(jī)節(jié)點(diǎn)地址按n-1個(gè)節(jié)點(diǎn)即在本例中為3增加至攝像機(jī)14-14。將攝像機(jī)14-11至14-14的輸出合成起來(lái)，并向用戶22提供與攝像機(jī)14-11至14-14相關(guān)的銜接完美的視圖。圖7e示出了攝像機(jī)14-14的最終視圖。
由于緊接在第一個(gè)物體702之后無(wú)可看的物體，故用戶22輸入例如“shift-右箭頭”之類的用戶輸入，表示希望快速即按超過(guò)臨界速度在陣列10中移動(dòng)。服務(wù)器18解釋用戶輸入并將當(dāng)前節(jié)點(diǎn)地址增加n+2個(gè)節(jié)點(diǎn)或在本例中為6個(gè)節(jié)點(diǎn)。因此，更新的節(jié)點(diǎn)地址對(duì)應(yīng)于攝像機(jī)14-20。服務(wù)器18將攝像機(jī)14-14和14-20的輸出合成起來(lái)，這包括將中間的攝像機(jī)14-15至14-19的輸出轉(zhuǎn)換為圖像。將攝像機(jī)14-20的最終圖像顯示給用戶22。如圖7f所示，用戶22現(xiàn)在看到第二個(gè)物體704。
用戶22對(duì)第三個(gè)物體704感興趣，希望通過(guò)陣列10慢速移動(dòng)。為此，用戶22健入“alt-右箭頭”，表示以低于臨界速度向右移動(dòng)。服務(wù)器18一旦解釋了所收到的用戶輸入，就將當(dāng)前攝像機(jī)節(jié)點(diǎn)地址沿X軸按3更新至攝像機(jī)14-23。然后，服務(wù)器18將攝像機(jī)14-20至14-23的輸出合成起來(lái)，從而通過(guò)攝像機(jī)14-23向用戶22提供銜接完美的漸進(jìn)視圖。所得到的視圖14-23a如圖7g所示。
其它數(shù)據(jù)設(shè)備應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，陣列中也可配置除攝像機(jī)之外的其他設(shè)備。諸如動(dòng)感傳感器和話筒之類的其它設(shè)備可向服務(wù)器提供數(shù)據(jù)以便進(jìn)行處理。例如，在其它實(shí)施例中，將來(lái)自動(dòng)感傳感器或話筒的輸出輸送給服務(wù)器并用來(lái)為陣列分級(jí)。更具體地說(shuō)，被允許的攝像機(jī)節(jié)點(diǎn)(由存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的表格所限定)是那些靠近傳感器或話筒的、有所需輸出例如有動(dòng)感和聲音的節(jié)點(diǎn)。因此，巡視控制因素包括來(lái)自其他這類設(shè)備的輸出?；蛘?，將來(lái)自傳感器或話筒的輸出提供給用戶。
以下將參照?qǐng)D8說(shuō)明另一個(gè)實(shí)施例，在該實(shí)施例中，攝像機(jī)陣列包括分布在被攝環(huán)境和攝像機(jī)中間的多個(gè)話筒。系統(tǒng)800一般包括一個(gè)攝像機(jī)陣列802，它與服務(wù)器804相連，服務(wù)器804則與一或多個(gè)用戶接口和顯示設(shè)備806以及電子存儲(chǔ)設(shè)備808相連。集線器810收集來(lái)自陣列802的輸出并將其傳送給服務(wù)器804。更具體地說(shuō)，陣列802包括相互連接的模塊化軌道812。每一軌道812均承載著多個(gè)攝像機(jī)814和一個(gè)放置在軌道812中央的話筒816。另外，系統(tǒng)800包括實(shí)際上與陣列802相分開的話筒818。攝像機(jī)814和話筒816、818的輸出都與服務(wù)器804相連，以便進(jìn)行處理。
一般說(shuō)來(lái)，系統(tǒng)800的操作與圖1-2d和圖5-6所說(shuō)明的系統(tǒng)100一樣。但是，除前述系統(tǒng)100的操作之外，服務(wù)器804還從話筒816、818中接收聲音輸出并如同攝像機(jī)輸出一樣有選擇地將聲音輸出傳送給用戶。服務(wù)器804在更新當(dāng)前攝像機(jī)節(jié)點(diǎn)地址并改變用戶圖像時(shí)，還改變傳送給用戶的聲音輸出。在本實(shí)施例中，服務(wù)器804將與給定話筒相關(guān)的一系列攝像機(jī)節(jié)點(diǎn)存在存儲(chǔ)器中，即每一軌道810上的攝像機(jī)814都與該具體軌道810上的話筒816相關(guān)聯(lián)。在用戶試圖在陣列802的端部以外巡視的情況下，服務(wù)器804就會(huì)判斷出該攝像機(jī)巡視是不被允許的，并且將話筒節(jié)點(diǎn)輸出更新為與陣列802相鄰的話筒818的節(jié)點(diǎn)輸出。
在另一個(gè)實(shí)施例中，服務(wù)器804可包括一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)，在該數(shù)據(jù)庫(kù)中，使各具體區(qū)域內(nèi)的攝像機(jī)節(jié)點(diǎn)與給定的話筒相關(guān)聯(lián)。例如，(X、Y、Z)坐標(biāo)值(0、0、0)、(10、0、0)、(10、5、0)、(0、5、0)、(0、0、5)、(10、0、5)、(10、5、5)和(0、5、5)所限定的長(zhǎng)方體與一給定話筒相關(guān)聯(lián)。應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，根據(jù)用戶在陣列中的位置(或遠(yuǎn)景)選定話筒系列中的一個(gè)話筒，可為用戶提供與視覺感受相符的環(huán)境聲音感受。
應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，上述實(shí)施例的服務(wù)器可以采取已知多種結(jié)構(gòu)中的任何一種。以下參照?qǐng)D9和圖10說(shuō)明適用于本發(fā)明的服務(wù)器結(jié)構(gòu)的兩個(gè)實(shí)例。首先參照?qǐng)D9，其中示出了服務(wù)器902、電子存儲(chǔ)設(shè)備20、陣列10、用戶(1、2、3…N)22-1至22-N以及相聯(lián)的用戶接口/顯示設(shè)備24-1至24-N。
服務(wù)器902連同其它組件包括一處理裝置，它是與相關(guān)的只讀存儲(chǔ)器(ROM)906和隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)908相連的一或多個(gè)中央處理器(CPU)904。一般來(lái)說(shuō)，ROM906用來(lái)儲(chǔ)存指令服務(wù)器902操作的程序，而RAM908則用來(lái)存儲(chǔ)CPU904在操作中用到的變量和數(shù)值。CPU904還連接于用戶接口/顯示設(shè)備24。應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，在其他實(shí)施例中，CPU可包括若干處理單元，每個(gè)處理單元均執(zhí)行單獨(dú)功能。
存儲(chǔ)器控制器910與CPU904和電子存儲(chǔ)設(shè)備20相連。在CPU904的指令下，存儲(chǔ)器控制器910控制對(duì)存儲(chǔ)設(shè)備20的訪問(wèn)(讀和寫)。雖然將存儲(chǔ)器控制器910被表示為服務(wù)器902的一部分，但應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，它可以存在于存儲(chǔ)設(shè)備20內(nèi)。
在操作中，CPU904通過(guò)總線912接收來(lái)自陣列10的攝像機(jī)輸出。如上所述，CPU904將攝像機(jī)的輸出進(jìn)行合成，以便顯示在用戶接口/顯示設(shè)備24上。合成哪些輸出取決于每個(gè)用戶22所選取的圖像。具體說(shuō)來(lái)，每個(gè)用戶接口/顯示設(shè)備24均在總線914上傳送限定要顯示視圖的用戶輸入。一旦CPU904合成了適當(dāng)?shù)妮敵觯屯ㄟ^(guò)總線916將最終輸出輸送給用戶接口/顯示設(shè)備24。如圖所示，在本實(shí)施例中，每個(gè)用戶22分別獨(dú)立地與服務(wù)器902相連接。
總線912還將攝像機(jī)的輸出傳給存儲(chǔ)設(shè)備20，以便進(jìn)行存儲(chǔ)。在存儲(chǔ)攝像機(jī)輸出時(shí)，CPU904指示存儲(chǔ)器控制器910將各攝像機(jī)14的輸出存儲(chǔ)到存儲(chǔ)設(shè)備20中的存儲(chǔ)器的特定存儲(chǔ)位置。
當(dāng)要顯示的圖像以前已經(jīng)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)設(shè)備20中時(shí)，CPU904會(huì)使存儲(chǔ)器控制器910訪問(wèn)存儲(chǔ)設(shè)備20，以檢索出適當(dāng)?shù)臄z像機(jī)輸出。因此，將該輸出通過(guò)總線918傳送給CPU904進(jìn)行合成?？偩€918還將其他來(lái)源輸出傳給CPU904，以便傳送給用戶22。至于直接從陣列10收到的輸出，CPU904將這些輸出合成起來(lái)并將適當(dāng)?shù)囊晥D傳送給用戶接口/顯示設(shè)備24。
圖10表示依照本發(fā)明另一實(shí)施例的服務(wù)器結(jié)構(gòu)。如圖所示，服務(wù)器1002一般包括一個(gè)控制中央處理單元(CPU)1004、一個(gè)與各個(gè)用戶22相聯(lián)的合成CPU1006，以及一個(gè)存儲(chǔ)控制器1008。控制CPU1004擁有相聯(lián)的ROM1010和RAM1012。與此相類似，每個(gè)合成CPU1006均擁有相聯(lián)的ROM1014和RAM1016。
為了實(shí)現(xiàn)上述功能，來(lái)自陣列10的攝像機(jī)輸出通過(guò)總線1018與各合成CPU1至N即1006-1、1006-N相連。在操作中，每個(gè)用戶22均在接口/顯示設(shè)備24上鍵入輸入，以便(通過(guò)總線1020)傳送到控制CPU1004?？刂艭PU1004對(duì)輸入進(jìn)行解釋并通過(guò)總線1022-1和1022-N將控制信號(hào)傳送給合成CPU1006-1、1006-N，以指示它們合成在總線1018上收到的那些攝像機(jī)輸出。顧名思義，合成CPU1006-1、1006-N對(duì)輸出進(jìn)行合成，以便產(chǎn)生適當(dāng)?shù)膱D像并將最終圖像通過(guò)總線1024-1和1024-N傳送給用戶接口/顯示設(shè)備24-1和24-N。
在另一個(gè)相關(guān)實(shí)施例中，每個(gè)合成CPU1006均將輸出多路傳輸給一個(gè)以上的用戶22。關(guān)于將哪些輸出合成起來(lái)并傳給各個(gè)用戶22的指示，來(lái)自控制CPU1004。
總線1018不僅將攝像機(jī)輸出連接于合成CPU1006-1和1006-N，而且連接于存儲(chǔ)設(shè)備20。在受控于控制CPU1004的存儲(chǔ)控制器1008的控制下，存儲(chǔ)設(shè)備20將攝像機(jī)輸出儲(chǔ)存于已知的存儲(chǔ)位置。在輸入給控制CPU1004的用戶輸入表明用戶22希望觀看儲(chǔ)存的圖像的情況下，控制CPU1004就會(huì)使存儲(chǔ)控制器1008從存儲(chǔ)設(shè)備20中檢索出適當(dāng)?shù)膱D像。這些圖像通過(guò)總線1026被調(diào)入合成CPU1006。其他來(lái)源輸出也通過(guò)總線1026調(diào)到合成CPU1006-1、1006-N?？刂艭PU1004還將控制信號(hào)傳給合成CPU1006-1和1006-N，以指示合成和顯示哪些輸出。
在與圖10的實(shí)施例相似的實(shí)施例中，攝像機(jī)的輸出被提供給聯(lián)網(wǎng)(例如通過(guò)以太網(wǎng))的個(gè)人計(jì)算機(jī)例如每對(duì)相鄰計(jì)算機(jī)的一個(gè)捕獲用計(jì)算機(jī)和一個(gè)控制計(jì)算機(jī)。在一個(gè)實(shí)施例中，在使用模擬視頻攝像機(jī)時(shí)，每個(gè)捕獲用計(jì)算機(jī)還包括兩個(gè)視頻捕獲板—每個(gè)與捕獲計(jì)算機(jī)相連的攝像機(jī)一個(gè)。每個(gè)捕獲用計(jì)算機(jī)還提供諸如中間化之類的在與之相連的攝像機(jī)之間的混合功能。此外，控制計(jì)算機(jī)使得各捕獲用計(jì)算機(jī)接收來(lái)自與捕獲用計(jì)算機(jī)直接相連的攝像機(jī)相鄰的攝像機(jī)的輸出，因此，捕獲用計(jì)算機(jī)可將與捕獲用計(jì)算機(jī)直接相連的那個(gè)攝像機(jī)的輸出和相鄰的攝像機(jī)的輸出混合起來(lái)。例如，如果一個(gè)捕獲用計(jì)算機(jī)與攝像機(jī)“1”和“2”相連，并且第二個(gè)捕獲用計(jì)算機(jī)與攝像機(jī)“3”和“4”相連，那么第二個(gè)捕獲用計(jì)算機(jī)還接收攝像機(jī)“2”的輸出，以致可將此輸出與相鄰攝像機(jī)“3”的輸出混合起來(lái)。正如本文所述那樣，控制計(jì)算機(jī)協(xié)調(diào)捕獲用計(jì)算機(jī)及其它組件的操作。
立體圖像應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，使用環(huán)境的立體圖像也屬于本發(fā)明的范圍。為了獲得立體圖像，該系統(tǒng)從陣列(或電子存儲(chǔ)設(shè)備)中檢索出兩臺(tái)攝像機(jī)的至少一部分輸出并將其同時(shí)傳送給用戶。服務(wù)器處理部件將這些攝像機(jī)輸出合成，以獲得立體輸出。提供給用戶的每一幅圖像均是以這些立體輸出為基礎(chǔ)的。在一種立體實(shí)施例中，來(lái)自陣列中兩臺(tái)相鄰攝像機(jī)的輸出用于產(chǎn)生一個(gè)立體圖像。使用圖7a-7g的符號(hào)，一個(gè)圖像是來(lái)自于攝像機(jī)14-1和14-2的立體圖像。下一個(gè)圖像是以攝像機(jī)14-2和14-3或其他兩臺(tái)攝像機(jī)的立體輸出為基礎(chǔ)的。因此，在這一實(shí)施例中，可向用戶提供環(huán)境的銜接完美立體圖像這樣的附加特征。
多用戶如上所述，本發(fā)明允許多個(gè)用戶同時(shí)彼此獨(dú)立地巡視陣列。為容納多個(gè)用戶，上述系統(tǒng)區(qū)別對(duì)待來(lái)自多個(gè)用戶的輸入并選擇適合每個(gè)用戶輸入的單獨(dú)攝像機(jī)輸出。在一個(gè)實(shí)施例中，服務(wù)器通過(guò)將每一節(jié)點(diǎn)地址儲(chǔ)存在與該用戶相關(guān)的特定存儲(chǔ)位置中而跟蹤與每個(gè)用戶相關(guān)的當(dāng)前攝像機(jī)節(jié)點(diǎn)地址。與此相似，利用由相應(yīng)用戶接口設(shè)備附加給用戶輸入的信息標(biāo)簽，將每個(gè)用戶的輸入?yún)^(qū)別開來(lái)，并將該輸入標(biāo)識(shí)為與特定存儲(chǔ)位置相關(guān)聯(lián)。
在另一個(gè)實(shí)施例中，兩個(gè)或兩個(gè)以上的用戶可以選擇相互連接，因而可一前一后地移動(dòng)并擁有相同的環(huán)境圖像。在這一實(shí)施例中，每個(gè)用戶均可通過(guò)他/她的代碼指定另一個(gè)用戶為“向?qū)А?。操作時(shí)，服務(wù)器將向?qū)в脩羲x擇的輸出和圖像提供給向?qū)Ш瓦x擇該向?qū)У牧硪粋€(gè)用戶。另一用戶的輸入會(huì)使服務(wù)器斷開與上述用戶的連接，從而能讓各用戶控制他/她自己通過(guò)陣列的運(yùn)動(dòng)。
多陣列在某些應(yīng)用中，用戶還希望前后巡視環(huán)境，從而移近或遠(yuǎn)離目標(biāo)。盡管使用有變焦能力的攝像機(jī)屬于本發(fā)明的范圍，但使用變焦透鏡會(huì)伴有單個(gè)用戶進(jìn)行的自動(dòng)控制并阻礙多個(gè)用戶同時(shí)觀看攝像機(jī)節(jié)點(diǎn)處的不同的視野位置。解決阻礙多個(gè)用戶從陣列中相同攝像機(jī)位置處同時(shí)觀看不同視野的問(wèn)題的一個(gè)實(shí)施例，伴有在單個(gè)攝像機(jī)位置處形成不同的視野選擇。在又一個(gè)實(shí)施例中，用攝像機(jī)集群在陣列中的各位置處形成不同的視野選擇，每個(gè)攝像機(jī)均具有不同視野的透鏡，但在陣列中有基本相同的頂點(diǎn)。在一個(gè)實(shí)施例中，同樣位置處的攝像機(jī)通過(guò)使用分束器和/或反射鏡而具有基本相同的頂點(diǎn)，從而使不同視野的攝像機(jī)實(shí)際上位于離開陣列中頂點(diǎn)的位置處，而且，每個(gè)攝像機(jī)均具有來(lái)自同樣遠(yuǎn)景或頂點(diǎn)的視野。當(dāng)在陣列中特定節(jié)點(diǎn)處使用多個(gè)攝像機(jī)時(shí)，每個(gè)攝像機(jī)及其相關(guān)的輸出均具有地址、存儲(chǔ)攝像機(jī)輸出的存儲(chǔ)位置，并且可根據(jù)用戶輸入指示用戶要接收哪個(gè)視野或相對(duì)視野(推或拉變焦鏡頭拍攝)來(lái)加以訪問(wèn)。此外，應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，這種陣列中給定節(jié)點(diǎn)或位置處的多個(gè)攝像機(jī)的用法可用于本文所述的任何一個(gè)實(shí)施例中。
僅朝目標(biāo)變焦同時(shí)簡(jiǎn)化場(chǎng)景的背景和重組不會(huì)提供諸如變化的遠(yuǎn)景、變化的陰影和光反射之類的視覺線索，這些線索是由實(shí)際向前移過(guò)環(huán)境的運(yùn)動(dòng)提供的。以下將參照?qǐng)D11并繼續(xù)參照?qǐng)D1來(lái)說(shuō)明這樣的實(shí)施例，在該實(shí)施例中，用戶可以在有變化的圖像點(diǎn)遠(yuǎn)景的情況下在空間上前后移過(guò)環(huán)境。正如本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所認(rèn)識(shí)到的那樣，可連同本文所述的任何服務(wù)器、存儲(chǔ)設(shè)備和用戶終端使用參照?qǐng)D11描述的陣列。
圖11說(shuō)明了能使用戶向左、向右、向上、向下、向前或向后移過(guò)環(huán)境的另一個(gè)實(shí)施例的俯視圖。多個(gè)有不同直徑包括一系列攝像機(jī)14的圓柱形陣列(121-1-121-n)位于包括一或多個(gè)目標(biāo)1200的環(huán)境周圍，每次一個(gè)圓柱形陣列。位于目標(biāo)1100周圍的攝像機(jī)14沿X和Z座標(biāo)系統(tǒng)定位。因此，陣列12可包括多個(gè)在Z軸上不同位置(高度)處定位的具有同樣周長(zhǎng)的環(huán)，以便在目標(biāo)1100周圍形成一由攝像機(jī)14構(gòu)成的圓柱形。這就能使各陣列12中的各攝像機(jī)具有相關(guān)的、唯一的存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)地址，包括X和Z坐標(biāo)—即陣列1(X，Y)。在本實(shí)施例中，例如，與特定攝像機(jī)的軸線相對(duì)應(yīng)的座標(biāo)值表示沿該軸特定攝像機(jī)相對(duì)參照攝像機(jī)位移的攝像機(jī)位置的數(shù)量。在本實(shí)施例中，相對(duì)用戶的遠(yuǎn)景，X軸圍繞陣列12的周邊延伸，Z軸向下和向上延伸。每個(gè)存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)均與X、Z座標(biāo)所標(biāo)識(shí)的攝像機(jī)圖像相關(guān)聯(lián)。
如上所述，攝像機(jī)14的輸出與一或多個(gè)服務(wù)器相連，以便將輸出搜集和傳輸給服務(wù)器18。
在一個(gè)實(shí)施例中，由于環(huán)境是靜態(tài)的，故每個(gè)攝像機(jī)僅需要一個(gè)存儲(chǔ)位置。攝像機(jī)的輸出可存儲(chǔ)在諸如n陣列矩陣之類的邏輯結(jié)構(gòu)內(nèi)，其中每個(gè)陣列均具有多個(gè)(X，Z)座標(biāo)。在一個(gè)實(shí)施例中，節(jié)點(diǎn)地址可以包括陣列中特定的座標(biāo)，即Array1(Xn，Zn)、Array2(Xn，Zn)至Arrayn(Xn，Zn)。如下所述，在用戶可利用有效攝像機(jī)圖像在環(huán)境中巡視時(shí)，用戶可以按極相同的方式巡視所存儲(chǔ)的圖像。
以下將參照?qǐng)D12并繼續(xù)參照?qǐng)D11說(shuō)明將圖像輸入進(jìn)存儲(chǔ)設(shè)備2O以便傳給用戶的一個(gè)實(shí)施例的總體操作。如在步驟1210所示，一圓柱形攝像機(jī)陣列12-1位于環(huán)境1100中目標(biāo)的周圍。在步驟1220中，將各攝像機(jī)14的圖像傳給服務(wù)器18。然后，在步驟1230，服務(wù)器18的電子存儲(chǔ)設(shè)備20將各攝像機(jī)14的輸出存儲(chǔ)在與該攝像機(jī)14相關(guān)的存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)地址處?？蓮年嚵?2中某時(shí)刻的一個(gè)攝像機(jī)14開始或者通過(guò)同時(shí)傳送來(lái)自各陣列12的所有攝像機(jī)14的圖像數(shù)據(jù)而順序地進(jìn)行圖像存儲(chǔ)。一旦存儲(chǔ)了陣列12-1的各攝像機(jī)14的輸出，就從環(huán)境中拆除圓柱形陣列12-1(步驟1240)。在步驟1250中，判斷具有不同直徑的其它圓柱形陣列12對(duì)那些已定位的陣列的可用性。如果希望有其它的圓柱形陣列12，則自步驟1210開始重復(fù)上述過(guò)程。在沒(méi)有其它陣列12可用于位于環(huán)境周圍時(shí)，就結(jié)束將圖像輸入進(jìn)存儲(chǔ)設(shè)備20的過(guò)程(步驟1260)。在上述過(guò)程結(jié)束時(shí)，就會(huì)存在有可尋址存儲(chǔ)圖像的矩陣。
在存儲(chǔ)了所有與陣列12-1至12-n相關(guān)的輸出時(shí)，用戶可巡視環(huán)境。可通過(guò)由用戶接口設(shè)備24訪問(wèn)存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)的輸入而進(jìn)行巡視。在本實(shí)施例中，用戶輸入一般包括通過(guò)移向左或右而在環(huán)境或目標(biāo)1100周圍移動(dòng)、沿z軸向高處或低處移動(dòng)、在環(huán)境中移近或遠(yuǎn)離目標(biāo)1100或者在環(huán)境周圍移動(dòng)和移過(guò)環(huán)境的某種組合。例如，用戶可訪問(wèn)存儲(chǔ)在節(jié)點(diǎn)地址Array3(0，0)中的圖像，以便觀看來(lái)自先前定位于Array3的座標(biāo)(0，0)的攝像機(jī)的目標(biāo)。通過(guò)訪問(wèn)存儲(chǔ)在Array2(0，0)然后訪問(wèn)Array1(0，0)中的圖像，用戶可直接向前移動(dòng)，從而更接近目標(biāo)1100。為了更遠(yuǎn)離目標(biāo)并向右和向上移動(dòng)，用戶可移離存儲(chǔ)在節(jié)點(diǎn)地址Array1(0，0)內(nèi)的圖像并訪問(wèn)存儲(chǔ)在節(jié)點(diǎn)地址Array2(1，1)內(nèi)的圖像，然后訪問(wèn)存儲(chǔ)在節(jié)點(diǎn)地址Array3(2，2)內(nèi)的圖像等等。當(dāng)然，用戶可通過(guò)改變環(huán)境及各節(jié)點(diǎn)的點(diǎn)遠(yuǎn)景的任何增量而在陣列和/或座標(biāo)中移動(dòng)。此外，用戶可跳轉(zhuǎn)至環(huán)境的特定攝像機(jī)圖像。因此，用戶可按與上述就訪問(wèn)有效攝像機(jī)輸出所述那樣相類似的方式移過(guò)環(huán)境。但是，這一實(shí)施例允許用戶以與訪問(wèn)有效攝像機(jī)相反的方式訪問(wèn)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)中的圖像。而且，這一實(shí)施例提供了一種方便的系統(tǒng)和方法，以便允許用戶在環(huán)境中前后移動(dòng)。
應(yīng)該注意，盡管各存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)與特定陣列的X、Z座標(biāo)所標(biāo)識(shí)的攝像機(jī)圖像相關(guān)聯(lián)，但也可以使用標(biāo)識(shí)攝像機(jī)圖像和存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)的其它方法。例如，可以使用諸如指示(noting)相對(duì)固定參照點(diǎn)角位移的那些座標(biāo)系統(tǒng)以及能指示相對(duì)當(dāng)前攝像機(jī)節(jié)點(diǎn)的相對(duì)位移的座標(biāo)系統(tǒng)之類的其它座標(biāo)系統(tǒng)。還應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，攝像機(jī)陣列12可以是除圓柱形以外的其它形狀。而且，盡管通常是優(yōu)點(diǎn)，但攝像機(jī)陣列12包圍著整個(gè)環(huán)境并不是關(guān)鍵。
應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，前述用戶輸入即順時(shí)針運(yùn)動(dòng)、逆時(shí)針運(yùn)動(dòng)、向上、向下、接近環(huán)境和遠(yuǎn)離環(huán)境僅僅是對(duì)經(jīng)過(guò)環(huán)境的運(yùn)動(dòng)的總體說(shuō)明。盡管本發(fā)明不受這種限制，但在本發(fā)明的最佳實(shí)施例中，沿上述總體方向中的每個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)還受用戶輸入的限制。而且，在與環(huán)境圖像相關(guān)的相鄰存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)中移動(dòng)(沿x軸、z軸或在并列陣列中)時(shí)，可以混合服務(wù)器所產(chǎn)生給用戶的輸出，以便形成在環(huán)境中的銜接完美的運(yùn)動(dòng)。可通過(guò)但不限于上述過(guò)程來(lái)實(shí)現(xiàn)混合。
如上所述，本發(fā)明的陣列可用于以虛擬的方式捕獲用于任何目的的任何圖像。本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的一種特定用法是比較多個(gè)圖像。正如從以下說(shuō)明中可理解到的那樣，在用于比較圖像時(shí)，本發(fā)明可允許根據(jù)在任何給定的時(shí)間參照點(diǎn)處的多點(diǎn)遠(yuǎn)景中的任何一個(gè)進(jìn)行比較。以下參照?qǐng)D15-17說(shuō)明的示例性實(shí)施例提供了學(xué)習(xí)訓(xùn)練，該幫助比較兩個(gè)高爾夫球手的擺動(dòng)的圖像—一訓(xùn)練專業(yè)人員和一表演者/新手。
如圖13所示，通常以大地穹頂1305的形式生成陣列，該大地穹頂具有一開口，它用于高爾夫球手進(jìn)入或擊球。具體地說(shuō)，上述陣列沿水平條帶延伸約270°、沿垂直條帶并排延伸180°并沿垂直條帶從地面處的后部向前朝所述開口延伸150°。
所述陣列不僅包括攝像機(jī)1310，而且包括燈1315、綠光屏背景罩蓋1320、綠光屏背景地板1325以及支承軌道結(jié)構(gòu)1330。正如在本技術(shù)領(lǐng)域中所周知的那樣，可以使用其它顏色的背景。多個(gè)攝像機(jī)1310填充由綠光屏1320和/或軌道1330支承的穹頂1305的內(nèi)部。如以下詳細(xì)描述的那樣，綠色罩蓋1320和地板1325允許更容易處理圖像。
正如以下詳細(xì)說(shuō)明的那樣，攝像機(jī)1310可按邏輯組織成行，例如，最低行1335可指定為row0，從底部數(shù)的第二行1340指定為row1，從底部數(shù)的第三行1345指定為row2。此外，可例如從陣列的右側(cè)順時(shí)針地向左側(cè)在邏輯上對(duì)各行中的攝像機(jī)1310編號(hào)。如下所述，這種邏輯結(jié)構(gòu)便于處理圖像和在陣列中巡視。在另一個(gè)實(shí)施例，最好按除行以外的諸如幾何或隨機(jī)圖案來(lái)安裝攝像機(jī)1310，最好是使一個(gè)攝像機(jī)1310捕獲的圖像會(huì)覆蓋各相鄰攝像機(jī)1310所捕獲的圖像。
盡管在圖13中僅表示出該陣列，但是應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，該陣列也可依據(jù)參照?qǐng)D1和8-10所述的結(jié)構(gòu)及其等價(jià)形式中任何一個(gè)連接到一或多個(gè)處理部件、存儲(chǔ)設(shè)備、用戶接口設(shè)備和其它組件上。在本實(shí)施例中，專業(yè)人員擺動(dòng)的圖像被存儲(chǔ)在一個(gè)存儲(chǔ)設(shè)備中，新手?jǐn)[動(dòng)的圖像被存儲(chǔ)在第二存儲(chǔ)設(shè)備中。在另一實(shí)施例中，兩個(gè)擺動(dòng)的圖像存儲(chǔ)在諸如熒光多層盤之類的單個(gè)存儲(chǔ)設(shè)備中的不同的層、級(jí)別或分區(qū)內(nèi)。兩個(gè)存儲(chǔ)設(shè)備中的每一個(gè)均并行地連接于服務(wù)器并且可由服務(wù)器來(lái)并行地訪問(wèn)。此外，攝像機(jī)1310連按于電子存儲(chǔ)設(shè)備，因此可存儲(chǔ)圖像，并且服務(wù)器連接于存儲(chǔ)設(shè)備，因此可從存儲(chǔ)器中檢索出圖像，并對(duì)圖像進(jìn)行處理且重新存儲(chǔ)在存儲(chǔ)設(shè)備內(nèi)。用戶接口設(shè)備還連接于服務(wù)器，因此可將圖像傳給用戶。
以下參照?qǐng)D14說(shuō)明圖像的捕獲和存儲(chǔ)。一旦高爾夫球手之一進(jìn)入穹頂1305且啟動(dòng)了系統(tǒng)，該系統(tǒng)就捕獲打高夫的人的擺動(dòng)的圖像(步驟1405)。在本實(shí)施例中，各攝像機(jī)1310按每秒約30幀進(jìn)行操作。在另一個(gè)實(shí)施例中，攝像機(jī)1310按每秒60幀捕獲圖像。然后處理來(lái)自各攝像機(jī)1310和用于各幀的圖像，以便將圖像與背景分開。具體地說(shuō)，服務(wù)器(或?qū)Ｓ锰幚砥?從立體背景1320(步驟1410)中遮片(motte)出圖像。這種過(guò)程通常稱為對(duì)圖像作藍(lán)屏蔽、遮片、斷開(key)或色度斷開并且可由包括Ultimatte公司用ULTIMATTE商標(biāo)以及由PixelCom J.V公司用PRIMATTE商標(biāo)提供多種周知過(guò)程中的任何一個(gè)來(lái)進(jìn)行。正如本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所理解到的那樣，為了更好地顯示圖像，最好是遮片出圖像。然后，服務(wù)器以數(shù)字的形式將從各攝像機(jī)1310中遮片或斷開的圖像存儲(chǔ)在電子存儲(chǔ)設(shè)備內(nèi)(步驟1415)。
盡管本實(shí)施例并不要求，但是每個(gè)攝像機(jī)1310中各幀內(nèi)捕獲到的輸出(或圖像)被暫時(shí)存儲(chǔ)起來(lái)。然后，服務(wù)器處理暫時(shí)存儲(chǔ)的幀，以便從各個(gè)幀中提取/切取高爾夫球手的圖像并將提取/切取出的圖像存儲(chǔ)起來(lái)，最好是寫到原始(未切取)幀上。在另一個(gè)實(shí)施例中，服務(wù)器處理所說(shuō)的幀，以便實(shí)時(shí)地切取出高爾夫球手的圖像。在這一實(shí)施例中，無(wú)須存儲(chǔ)臨時(shí)圖像。在又一個(gè)實(shí)施例中，不進(jìn)行提取過(guò)程。一旦捕獲了專業(yè)的高爾夫球手的擺動(dòng)，就重復(fù)系統(tǒng)操作以捕獲并存儲(chǔ)新手的擺動(dòng)(步驟1420)。
圖15示出了一個(gè)在不存儲(chǔ)任何混合圖像情況下存儲(chǔ)在一個(gè)存儲(chǔ)設(shè)備中的一個(gè)高爾夫球手?jǐn)[動(dòng)的邏輯圖和尋址方案的實(shí)例。在每秒取三十幀并且平均的高爾夫球擺動(dòng)持續(xù)少于三秒的情況下，就每個(gè)攝像機(jī)而言，將存儲(chǔ)約九十幀。如圖所示，來(lái)自各攝像機(jī)的每一幀均存儲(chǔ)在存儲(chǔ)設(shè)備中的獨(dú)立存儲(chǔ)單元或地址內(nèi)。在這一實(shí)施例中，地址的第一和第二位(最右)數(shù)字表示幀號(hào)，第三和第四位數(shù)字表示攝像機(jī)號(hào)，第五和第六位數(shù)字表示行號(hào)。因此，假定用標(biāo)記rowx(y)表示行x的第y個(gè)攝像機(jī)且用標(biāo)記framez表示第z幀，則第一行row1(1)中的第一攝像機(jī)所拍攝的第一幀frame1存儲(chǔ)在地址01 01 01處。與此相似，第二行row2(2)中的第二攝像機(jī)所拍攝的第三幀frame3存儲(chǔ)在地址02 02 03處。
應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，只要播放圖像的軟件能響應(yīng)用戶輸入而識(shí)別適當(dāng)?shù)臄z像機(jī)輸出，則基本任何尋址方案均可用于存儲(chǔ)攝像機(jī)輸出。在另一個(gè)實(shí)施例中，可用諸如十六進(jìn)制或二進(jìn)制之類的任何標(biāo)記來(lái)表示地址，并且地址可以或者不可以是連續(xù)的。盡管在本實(shí)施例中并不需要，但同樣的邏輯結(jié)構(gòu)可用于將第二高爾夫球手的擺動(dòng)存儲(chǔ)在第二存儲(chǔ)設(shè)備內(nèi)。
業(yè)已說(shuō)明了圖像的捕獲和存儲(chǔ)，以下將參照?qǐng)D16和17并繼續(xù)參照?qǐng)D13和15說(shuō)明圖像的播放。作為起始步驟，用戶選擇在用戶終端上播放(步驟1605)，播放開始。具體地說(shuō)，該系統(tǒng)通過(guò)將專業(yè)人員和新手的缺少的起始視圖(a default starting view)提供給用戶而開始(步驟1610)。在本實(shí)施例中，專業(yè)人員和新手的圖像從幀fame1處的相同攝像機(jī)1310被并列顯示，如圖17所示。以下詳細(xì)說(shuō)明對(duì)第一幀的判斷。
在顯示了缺少的視圖之后，用戶可開始巡視聽存儲(chǔ)的圖像。同上述實(shí)施例一樣，用戶通過(guò)用戶輸入設(shè)備輸入用戶輸入，并且服務(wù)器按以上參照?qǐng)D5和6所述的方式接收并解釋該輸入(步驟1615)。然后，服務(wù)器并行訪問(wèn)并更新新手的圖像(步驟1620a)和專業(yè)人員的圖像(步驟1620b)。
在本實(shí)施例中，用戶輸入包括在陣列中移向左或右以及向上或向下移動(dòng)，此外，各方向的運(yùn)動(dòng)可按時(shí)間在同一點(diǎn)上按時(shí)間向前或按時(shí)間向后。通過(guò)訪問(wèn)并且在適當(dāng)?shù)厥箶z像機(jī)拍攝的幀連貫起來(lái)的情況下進(jìn)行上述運(yùn)動(dòng)。具體地說(shuō)，可以根據(jù)幀的邏輯結(jié)構(gòu)和尋址方案來(lái)巡視陣列向左移至向下一個(gè)攝像機(jī)1310，使要加以觀看的圖像的地址的第三位數(shù)增一；向上移至下一行，使地址的第五位數(shù)增一；按時(shí)間向前移至下一幀，使地址的第一位數(shù)增一。
因此，參照?qǐng)D15，始于row1(1)的第一幀frame1(即存儲(chǔ)在地址01 01 01處的圖像)并按時(shí)間連同凍結(jié)在同一點(diǎn)上的圖像向左移動(dòng)，下一個(gè)圖像是與row1(2)的frame1相關(guān)聯(lián)的圖像(即存儲(chǔ)在地址01 02 01處的圖像)，然后是與row1(3)的frame1相關(guān)聯(lián)的圖像(即存儲(chǔ)在地址0103 01處的圖像)。與此相似，始于row1(1)的第一幀frame1(即存儲(chǔ)在地址01 01 01處的圖像)并按時(shí)間向上、向左和向前移動(dòng)，下一個(gè)圖像是與row2(2)的frame2相關(guān)聯(lián)的圖像(即存儲(chǔ)在地址02 02 02處的圖像)然后是與row3(3)的frame3相關(guān)聯(lián)的圖像(即存儲(chǔ)在地址03 03 03處的圖像)。
一旦從存儲(chǔ)設(shè)備中訪問(wèn)到并檢索出新的攝像機(jī)輸出，則服務(wù)器就將更新了的視圖提供給用戶(步驟1625)。同步更新專業(yè)人員和新手的圖像。將對(duì)用戶視圖的變化應(yīng)用于專業(yè)人員和新手的圖像。通過(guò)使用在包含專業(yè)人員圖像的存儲(chǔ)設(shè)備和包含新手圖像的存儲(chǔ)設(shè)備中的相同尋址方案，可有效地進(jìn)行本實(shí)施例的操作。換句話說(shuō)，將來(lái)自各攝像機(jī)的每幀存儲(chǔ)在不同存儲(chǔ)設(shè)備內(nèi)的相同地址處。所以，服務(wù)器接收用戶輸入，確定下一個(gè)適當(dāng)?shù)臄z像機(jī)幀/輸出和相應(yīng)的地址，混合上一幀與更新的幀并將存儲(chǔ)在各存儲(chǔ)設(shè)備中該地址處的圖像提供給用戶。顯示出視圖以后，服務(wù)器等待下一個(gè)用戶輸入(步驟1615)。
在圖13-17的實(shí)施例中，服務(wù)器根據(jù)先前輸入的用戶輸入連續(xù)地更新圖像，直至用戶輸入不同輸入。而且，最好在進(jìn)行圖像捕獲時(shí)按相同的速率即在本實(shí)施例中每秒三十幀進(jìn)行播放。所以，在選定的用戶輸入是“按時(shí)間向前”(相對(duì)任何的攝像機(jī))時(shí)，視圖基本上是按擺動(dòng)的實(shí)際速度的視頻播放。應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，本發(fā)明獨(dú)立于攝像機(jī)的類型以及捕獲和播放速率。
因此，本實(shí)施例允許對(duì)圖像作增強(qiáng)的比較，因此能改進(jìn)訓(xùn)練。可按多種方式將新手的擺動(dòng)與專業(yè)人員的擺動(dòng)相比較。例如，可按時(shí)間在諸如新手向后擺動(dòng)的頂部之類的單個(gè)點(diǎn)處并且相對(duì)陣列提供的諸如前、后、頂部等之類的任何遠(yuǎn)景來(lái)比較擺動(dòng)。此外，可在擺動(dòng)的一部分或整個(gè)擺動(dòng)過(guò)程中并相對(duì)變化的遠(yuǎn)景通過(guò)按時(shí)間的順序點(diǎn)來(lái)比較擺動(dòng)?？砂磳?shí)際速度反復(fù)比較擺動(dòng)，每次都相對(duì)新的遠(yuǎn)景進(jìn)行比較。總之，本實(shí)施例允許相對(duì)任何遠(yuǎn)景在任何點(diǎn)上比較兩個(gè)圖像。
在用于比較多個(gè)圖像的另一實(shí)施例中，以一個(gè)重疊在另一個(gè)頂部的方式顯示圖像。在使用重疊圖像的又一個(gè)實(shí)施例中，用不同的亮度級(jí)別來(lái)顯示圖像。例如，可捕獲保持恒定的專業(yè)人員的擺動(dòng)圖像并按亮度級(jí)別沒(méi)有變化的方式將其存儲(chǔ)起來(lái)。另一方面，可用較低的亮度級(jí)別來(lái)存儲(chǔ)新手的擺動(dòng)圖像，以致該圖像可疊置在專業(yè)人員的擺動(dòng)圖像的頂上。在這一實(shí)施例中，攝像機(jī)輸出暫時(shí)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)設(shè)備內(nèi)并由服務(wù)器來(lái)檢索。服務(wù)器不僅處理輸出以遮片出圖像(如果希望的話)，而且調(diào)整各圖像的亮度級(jí)別。然后，服務(wù)器存儲(chǔ)處理過(guò)的輸出，以便在以后播放時(shí)進(jìn)行檢索。在相關(guān)的實(shí)施例中，可在系統(tǒng)操作過(guò)程中諸如在開始從攝像機(jī)中檢索或剛好在輸出給用戶接口顯示設(shè)備之前在不同的點(diǎn)調(diào)節(jié)亮度級(jí)別。
在又一個(gè)實(shí)施例中，用戶可獨(dú)立地控制專業(yè)人員和新手?jǐn)[動(dòng)的視圖。在這一實(shí)施例中，服務(wù)器區(qū)分兩組用戶輸入----一組輸入與兩個(gè)圖像中的每一個(gè)相關(guān)。
在圖13-17的實(shí)施例中，穹頂上的開口使得高爾夫球手進(jìn)行逼真的擺動(dòng)并擊打?qū)嶋H的球。但是，在希望有更大的視野時(shí)，所述陣列不需要包括用于球行進(jìn)的開口。相反，可將高爾夫球手完全封閉在攝像機(jī)的穹頂內(nèi)(通過(guò)有攝像機(jī)安裝在其上的門進(jìn)入)，從而能從360°來(lái)進(jìn)行觀看。
在圖13-17所示的實(shí)施例中，服務(wù)器通過(guò)幀/圖像之間的電子轉(zhuǎn)換而將攝像機(jī)幀/圖像混合起來(lái)。但是，在其它實(shí)施例中，服務(wù)器可按上述任何一種方式來(lái)混合幀/圖像。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，混合包括從相鄰攝像機(jī)的輸出創(chuàng)建“中間化了”的圖像?？梢詣?chuàng)建和存儲(chǔ)中間化了的圖像，或者，該圖像取決于可用的處理能力，在將視圖呈現(xiàn)給用戶時(shí)加以實(shí)時(shí)創(chuàng)建。
圖18a示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的實(shí)際和混合圖像的邏輯關(guān)系，在該實(shí)施例中，混合圖像是合成圖像，它們是來(lái)自相鄰攝像機(jī)的圖像(輸出)的積。在三維圖中可被最好說(shuō)明包含實(shí)際和混合圖像的幀的邏輯結(jié)構(gòu)，在該三維圖中，第一通路(access)表示順序的幀，第二通路表示順序的行，第三通路表示各行中的順序的攝像機(jī)。因此，如圖18a所示，沿水平軸(即從左至右)說(shuō)明了同一攝像機(jī)的順序幀，沿垂直通路說(shuō)明了相鄰的行，沿延伸進(jìn)頁(yè)面的通路說(shuō)明了相同行中的相鄰攝像機(jī)。具體地說(shuō)，包含實(shí)像的幀被說(shuō)明為方形并且具有與圖15中標(biāo)識(shí)出的相應(yīng)幀相同的邏輯地址。通過(guò)按時(shí)間混合來(lái)自同一行兩個(gè)相鄰攝像機(jī)的相同點(diǎn)的輸出而創(chuàng)建的合成幀用三角形來(lái)表示；通過(guò)按時(shí)間混合來(lái)自相鄰行中相應(yīng)攝像機(jī)的相同點(diǎn)的輸出而創(chuàng)建的合成幀用圓來(lái)表示；通過(guò)按時(shí)間混合來(lái)自給定行中攝像機(jī)和來(lái)自相鄰行中下一個(gè)攝像機(jī)的相同點(diǎn)的輸出而創(chuàng)建的合成幀用菱形來(lái)表示。星號(hào)表示通過(guò)混合來(lái)自相鄰行中按時(shí)間在順序點(diǎn)處拍攝的相鄰攝像機(jī)的輸出而創(chuàng)建的合成幀(即相鄰的幀)。
此外，用邏輯標(biāo)記來(lái)標(biāo)記混合圖像，其中，與第二或第三對(duì)數(shù)字相鄰的單引號(hào)(‘)表示圖像是分別通過(guò)混合同一行中相鄰攝像機(jī)或相鄰行中相應(yīng)攝像機(jī)的輸出而形成的。例如，標(biāo)記01’01 01是指通過(guò)混合來(lái)自01 01 01和02 01 01的幀而創(chuàng)建的圖像；標(biāo)記01’01’01是指通過(guò)混合幀01 01 01和02 02 01而創(chuàng)建的圖像；標(biāo)記01’01’01’是指通過(guò)混合幀01 01 01和02 02 02而創(chuàng)建的圖像。應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，盡管被說(shuō)明為是兩個(gè)特定幀的積，但是，某些混合的幀卻可以是兩個(gè)或多個(gè)其它幀的積。例如，幀01’01’01’可以通過(guò)混合幀02 01 01和01 02 01或者通過(guò)混合01 01 01、02 01 01、01 02 01和02 02 01而創(chuàng)建的。
盡管為了簡(jiǎn)化起見圖18a僅說(shuō)明了兩個(gè)相鄰行中每一行內(nèi)兩個(gè)相鄰攝像機(jī)中的每一個(gè)攝像機(jī)的兩個(gè)連續(xù)的幀，但是應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，該邏輯說(shuō)明能很容易地?cái)U(kuò)展至多個(gè)幀、攝像機(jī)和行。業(yè)已說(shuō)明了包含實(shí)像的幀與包含混合圖像的合成幀的邏輯關(guān)系，以下參照?qǐng)D18b和c并繼續(xù)參照?qǐng)D13來(lái)說(shuō)明示例性用戶巡航，圖18b和c使用了與圖18a相同的標(biāo)記。
因此，將由幀01 01 01、01 01’01和01 02 01構(gòu)成的圖像順序地提供給從row1中第一攝像機(jī)開始巡視陣列并且按時(shí)間在同一點(diǎn)上移向左側(cè)的用戶。用戶通過(guò)按時(shí)間在同一點(diǎn)處向上移動(dòng)而繼續(xù)巡視陣列，將由幀01’02 01和02 02 01構(gòu)成的圖像順序地提供給用戶。最后，用戶相對(duì)相同的攝像機(jī)按時(shí)間向前移動(dòng)，將由幀02 02 02和后續(xù)幀02 0203、02 02 04等構(gòu)成圖像順序地提供給用戶。
與此相似，如圖18c所示，將幀01 01 01和01’01’01’順序地提供給按對(duì)角線向左和向上巡視陣列同時(shí)按時(shí)間向前移動(dòng)的用戶。
在本發(fā)明的某些實(shí)施例中，該系統(tǒng)識(shí)別擺動(dòng)的一或多個(gè)參照點(diǎn)并且使用這些參照點(diǎn)來(lái)使擺動(dòng)同步和/或調(diào)節(jié)擺動(dòng)的播放速度。在這些實(shí)施例，該系統(tǒng)包括用戶接口設(shè)備，通過(guò)該設(shè)備用戶可手動(dòng)地表示擺動(dòng)的參照點(diǎn)，或者該系統(tǒng)包括任何數(shù)量的諸如運(yùn)動(dòng)檢測(cè)器、測(cè)距儀、電子追蹤標(biāo)志(安裝在高爾夫球手或高爾夫球棒上)等之類的運(yùn)動(dòng)測(cè)定設(shè)備。將這些設(shè)備應(yīng)用于本發(fā)明的實(shí)施例，可以標(biāo)識(shí)出擺動(dòng)中的多個(gè)點(diǎn)，包括向回?cái)[動(dòng)過(guò)程中的高爾夫球棒運(yùn)動(dòng)起始點(diǎn)、向回?cái)[動(dòng)結(jié)束時(shí)高爾夫球棒方向的變化、高爾夫球棒與高爾夫球的接觸、在高爾夫球棒靜止時(shí)擊球動(dòng)作結(jié)束等等。手動(dòng)指示以及來(lái)自上述運(yùn)動(dòng)測(cè)定裝置的擺動(dòng)中各點(diǎn)的指示可用于使專業(yè)人員和新手的擺動(dòng)同步。
在上述實(shí)施例中，該系統(tǒng)開始記錄參照時(shí)間t＝0時(shí)的擺動(dòng)。然后，該系統(tǒng)手工或從運(yùn)動(dòng)測(cè)定裝置接收一指示，以便指示擺動(dòng)中的參照點(diǎn)。具體地說(shuō)，該系統(tǒng)自動(dòng)地標(biāo)記這種表示t＝x相對(duì)于記錄開始的時(shí)間。
在有了出現(xiàn)擺動(dòng)參照點(diǎn)的時(shí)間表示(t＝x)的情況下，該系統(tǒng)能基本上通過(guò)使出現(xiàn)擺動(dòng)參照點(diǎn)的時(shí)間乘以攝像機(jī)的記錄速度[即x秒(30幀/秒)＝30x幀]而識(shí)別出與參照點(diǎn)相對(duì)應(yīng)的幀。在又一個(gè)實(shí)施例中，該系統(tǒng)接收上述指示并且基本上是實(shí)時(shí)地標(biāo)記相應(yīng)的參照幀。
對(duì)于專業(yè)人員擺動(dòng)和新手?jǐn)[動(dòng)兩者都重復(fù)上述過(guò)程，可將所標(biāo)識(shí)出的兩個(gè)參照幀用作擺動(dòng)的同步點(diǎn)。例如，在參照點(diǎn)是向回?cái)[動(dòng)的起點(diǎn)的一個(gè)實(shí)施例中，上述參照幀可用作播放中的第一幀，并且，可相對(duì)兩個(gè)參照幀執(zhí)行所有巡視。
在擺動(dòng)的起點(diǎn)是同步的實(shí)施例中，用戶可比較擺動(dòng)，以便確定新手是擺動(dòng)太快還是太慢。但是，在新手和專業(yè)人員按不同速度擺動(dòng)的情況下，若擺動(dòng)出現(xiàn)偏向并缺少同步，則難以進(jìn)行擺動(dòng)的逐點(diǎn)比較。但是，使用多個(gè)參照點(diǎn)能讓本系統(tǒng)使得擺動(dòng)同步并且補(bǔ)償不同的擺動(dòng)速度，從而，能基本上逐點(diǎn)地比較擺動(dòng)。
以下將參照?qǐng)D19-20說(shuō)明一個(gè)實(shí)施例的操作，其中該系統(tǒng)使用了多個(gè)參照點(diǎn)并補(bǔ)償不同速度的擺動(dòng)。不同擺動(dòng)速度與擺動(dòng)的不同持續(xù)時(shí)間相對(duì)應(yīng)，擺動(dòng)的不同持續(xù)時(shí)間則又與不同數(shù)量的幀相對(duì)應(yīng)。因此，補(bǔ)償不同擺動(dòng)速度的一種方式是調(diào)節(jié)用于擺動(dòng)之一的幀的數(shù)量。
例如，專業(yè)高爾夫球手可在約兩秒鐘內(nèi)擺動(dòng)。在兩秒的擺動(dòng)過(guò)程中，按每秒三十幀運(yùn)行的攝像機(jī)可捕獲六十幀。另一方面，新手較慢地?cái)[動(dòng)超過(guò)三秒。因此，新手?jǐn)[動(dòng)會(huì)占整個(gè)九十幀。因此，在按每秒同樣三十幀播放圖像情況下，將三十幀增加給專業(yè)人員的擺動(dòng)會(huì)使專業(yè)人員的擺動(dòng)有同樣的持續(xù)時(shí)間從而有新手的擺動(dòng)那樣的速度，這兩者在持續(xù)時(shí)間上有九十幀。在本實(shí)施例中，這些額外的三十幀最好是根據(jù)各攝像機(jī)的連續(xù)幀創(chuàng)建的混合圖像，所說(shuō)的連續(xù)幀均勻地散布在各攝像機(jī)的包含實(shí)像的幀中。
圖19說(shuō)明了包含實(shí)像的幀和包含上述實(shí)例的混合圖像的幀的邏輯結(jié)構(gòu)。散布在包含專業(yè)人員擺動(dòng)的實(shí)像的六十幀內(nèi)的是混合圖像的三十幀。具體地說(shuō)，上述三十個(gè)混合圖像均勻地散布在每隔一對(duì)幀之間，在幀1與2之間，不在幀2與3之間、在幀3與4之間、不在幀4與5之間等等創(chuàng)建混合圖像。
應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，從來(lái)自同一攝像機(jī)的連續(xù)幀創(chuàng)建的混合圖像可在同樣實(shí)施例中組合成從來(lái)自不同攝像機(jī)的幀創(chuàng)建的混合圖像。而且，在本發(fā)明的某些實(shí)施例中，為調(diào)節(jié)圖像速度而散布的混合圖像可用于創(chuàng)建其它混合圖像。例如，在圖18a的示意圖中，用“X”表示混合圖像，這些圖像是散布的，以便調(diào)整擺動(dòng)的速度，并且，(用圖18a的標(biāo)記)混合圖像01 01 01’和02 01 01’用于創(chuàng)建混合圖像01’01 01’。
以下就圖20說(shuō)明圖19的實(shí)施例的圖像捕獲和混合圖像創(chuàng)建。該系統(tǒng)首先捕獲并存儲(chǔ)專業(yè)人員擺動(dòng)的圖像和新手?jǐn)[動(dòng)的圖像(步驟2010)。然后，系統(tǒng)通過(guò)用戶接口設(shè)備接收表示用戶希望的用戶輸入，以便協(xié)調(diào)兩種擺動(dòng)的速度(步驟2020)。然后該系統(tǒng)前進(jìn)至創(chuàng)建必要的混合圖像。
具體地說(shuō)，在播放各圖像的過(guò)程中，該系統(tǒng)通過(guò)與系統(tǒng)(例如服務(wù)器)相連的運(yùn)動(dòng)測(cè)定設(shè)備接收標(biāo)記第一擺動(dòng)開始和結(jié)束的指示(步驟2030)。這些用戶指示相對(duì)記錄的開始按時(shí)間與特定的點(diǎn)相對(duì)應(yīng)，所述記錄的開始則與該系統(tǒng)標(biāo)記的特定參照幀相對(duì)應(yīng)。在又一個(gè)實(shí)施例中，該系統(tǒng)通過(guò)來(lái)自諸如運(yùn)動(dòng)檢測(cè)器、測(cè)距儀、電子標(biāo)記(electronictag)等之類的多個(gè)運(yùn)動(dòng)測(cè)定設(shè)備中的任何一個(gè)的輸入自動(dòng)地識(shí)別各擺動(dòng)的開始和結(jié)束，并且，在其它實(shí)施例中在播放圖像過(guò)程中通過(guò)用用戶接口設(shè)備的手工輸入自動(dòng)地識(shí)別各擺動(dòng)的開始和結(jié)束。
應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，擺動(dòng)的“開始”和“結(jié)束”點(diǎn)不需要精確地加以限定，而是最好選擇成使這些點(diǎn)與兩種擺動(dòng)的相同部分相對(duì)應(yīng)。例如，開始可以是高爾夫球手的向回?cái)[動(dòng)的開始，結(jié)束可以是高爾夫球手擊球動(dòng)作之后高爾夫球棒靜止。
一旦該系統(tǒng)識(shí)別出用戶認(rèn)為是擺動(dòng)的邊界(即開始和結(jié)束)，該系統(tǒng)就確定第一擺動(dòng)中的幀的數(shù)量(步驟2040)。在本實(shí)施例中，該系統(tǒng)通過(guò)記錄參照點(diǎn)之間的相對(duì)時(shí)間并且通過(guò)乘以每單位時(shí)間幀的數(shù)量(例如x秒)(30幀/秒)＝30x幀)來(lái)確定幀的數(shù)量。在另一實(shí)施例中，該系統(tǒng)通過(guò)為與擺動(dòng)的開始與結(jié)束相對(duì)應(yīng)的幀之間的鏈接的幀地址表中的各幀地址增加一計(jì)數(shù)值而確定幀的數(shù)量。該系統(tǒng)進(jìn)行同樣的步驟以為第二擺動(dòng)計(jì)算幀的數(shù)量(步驟2050)。
一旦確定了包含實(shí)際圖像的各擺動(dòng)中的幀的數(shù)量，則從較慢擺動(dòng)中的幀的數(shù)量中減去較快擺動(dòng)中的幀的數(shù)量，得出要增加給較快擺動(dòng)的混合圖像的數(shù)量(步驟2060)。在圖19的實(shí)例中，由于較慢擺動(dòng)包括九十幀，較快擺動(dòng)包括六十幀，故必須將三十個(gè)混合幀增加給較快的擺動(dòng)。
該系統(tǒng)還必須確定混合圖像的組成(步驟2070)。在圖19的邏輯圖的情況下，該系統(tǒng)必須確定混合圖像的“位置”。最好是該系統(tǒng)使包含混合圖像的幀均勻地散布。在本實(shí)施例中，通過(guò)將要增加的額外混合圖像的數(shù)量分成包含較快擺動(dòng)的實(shí)像的幀的數(shù)量而確定幀的位置。于是在圖19的實(shí)例中，六十個(gè)原始幀除以三十個(gè)額外混合圖像等于每?jī)蓚€(gè)原始幀有一個(gè)增加混合圖像。在除法結(jié)果為非整數(shù)的情況下，可通過(guò)將結(jié)果取整為下一個(gè)最大的整數(shù)而近似得出均勻分布。每個(gè)混合的圖像均包括將兩個(gè)相鄰的包含實(shí)像的幀混合的積。
一且確定的混合圖像的組成，系統(tǒng)就前進(jìn)至創(chuàng)建和存儲(chǔ)混合圖像(步驟2080)。
應(yīng)該注意，本發(fā)明包括協(xié)調(diào)兩種擺動(dòng)速度的其它方式。例如，在將混合圖像不插進(jìn)較快擺動(dòng)的另一實(shí)施例中，其被插入消隱幀或插入重復(fù)幀。在又一個(gè)實(shí)施例中，該系統(tǒng)通過(guò)根據(jù)擺動(dòng)的長(zhǎng)度的比例調(diào)節(jié)播放速度，從而計(jì)及不同的速度。例如，在圖19的實(shí)例中，專業(yè)人員擺動(dòng)的播放速度(六十幀)比新手的擺動(dòng)速度(九十幀)是新手?jǐn)[動(dòng)速度的三分之二(60幀/90幀)。因此，如果按每秒三十幀播放新手?jǐn)[動(dòng)，則按每秒二十幀播放專業(yè)人員的擺動(dòng)，從而導(dǎo)致持續(xù)三秒[60幀(1秒/20幀)]＝30秒；[90幀(1秒/30幀)]＝3秒的擺動(dòng)。該系統(tǒng)通過(guò)按不同的速度訪問(wèn)和/或刷新幀而調(diào)節(jié)播放速度。在又一個(gè)實(shí)施例中，從圖像中丟棄來(lái)自較慢擺動(dòng)的多個(gè)幀(等于在上述實(shí)施例中增加給較快擺動(dòng)的數(shù)量)。
而且，應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，調(diào)節(jié)擺動(dòng)速度的系統(tǒng)和方法可獨(dú)立地應(yīng)用于一部分?jǐn)[動(dòng)，從而使擺動(dòng)的離散部分相同步。例如，可以協(xié)調(diào)專業(yè)人員和新手的向回?cái)[動(dòng)的不同的持續(xù)時(shí)間，因此，在播放時(shí)，兩個(gè)圖像會(huì)同時(shí)到達(dá)向回?cái)[動(dòng)的終點(diǎn)。此外，可按相類似的方式使其余的擺動(dòng)(即向下擺動(dòng)和繼續(xù)并完成某動(dòng)作)同步。為了使得部分?jǐn)[動(dòng)同步，根據(jù)要加以同步的各部分?jǐn)[動(dòng)的開始和結(jié)束執(zhí)行圖20的過(guò)程。
盡管本文中業(yè)已說(shuō)明了幀的某些邏輯存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)，但是，應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，本發(fā)明并不局限于任何特定的幀尋址方案。一個(gè)示例性的尋址方案是圖5實(shí)施例的方案，其中將連續(xù)的圖像存儲(chǔ)在周知、連續(xù)的地址處。在又一個(gè)實(shí)施例中，該系統(tǒng)包括各種程度的幀地址鏈接表。
在一個(gè)這種實(shí)施例中，鏈接表中的各數(shù)據(jù)元素指向一幀以及各變量空間中先前和后繼的幀，諸如圖18a所示的幀，包括向上和向下、按對(duì)角線、向左和向右以及按時(shí)間向前和向后。在另一個(gè)這種實(shí)施例中，鏈接表中的各數(shù)據(jù)元素指向上述空間的一個(gè)子集中的先前或后繼的幀。此外，在陣列邊界處從攝像機(jī)獲取的幀最好鏈接于在相對(duì)邊界處獲取的幀。例如，將來(lái)自圖13的陣列中給定行中上一攝像機(jī)的幀鏈接于來(lái)自同一行中第一攝像機(jī)的幀。
此外，盡管本文就使圖像的速度和持續(xù)時(shí)間相協(xié)調(diào)所說(shuō)明的示例性實(shí)施例涉及使兩個(gè)圖像相協(xié)調(diào)，但是，本發(fā)明可通過(guò)使用參照?qǐng)D19描述的過(guò)程而用于使多個(gè)圖像相協(xié)調(diào)，以將幀增加給幾乎最長(zhǎng)的圖像。此外，應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，盡管本文所述的實(shí)施例使包含混合圖像的單個(gè)幀散布在包含實(shí)像的幀之間，但是，在另一實(shí)施例中，包含混合圖像的多個(gè)幀也可散布在包含實(shí)像的幀之間。
應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，依照本發(fā)明捕獲和處理的圖像可以存儲(chǔ)在諸如CD-ROM之類的便攜存儲(chǔ)介質(zhì)上，并且可由用戶在這樣的硬件上播放，所述硬件獨(dú)立于用于捕獲和處理圖像的硬件。在這種實(shí)施例中，播放硬件包括提供播放功能的軟件，包括能響應(yīng)用戶輸入解釋用戶輸入、確定適當(dāng)幀的位置并顯示這些幀。播放軟件按多種方式確定幀的位置，包括訪問(wèn)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)介質(zhì)上的幀的映像或鏈接表。
所涵蓋的實(shí)施例盡管就某些最佳實(shí)施例說(shuō)明了本發(fā)明，但是，本領(lǐng)域一般技術(shù)人員可以看出的其它實(shí)施例也在本發(fā)明的范圍內(nèi)。因此，本發(fā)明的范圍僅限于所附權(quán)利要求。
權(quán)利要求
1.一種用于比較兩個(gè)或多個(gè)主體的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括一攝像機(jī)陣列，所述陣列包括多個(gè)能捕獲來(lái)自多個(gè)遠(yuǎn)景并按時(shí)間跨過(guò)多個(gè)點(diǎn)的圖像的攝像機(jī)；與上述陣列相連的一或多個(gè)存儲(chǔ)設(shè)備，所述存儲(chǔ)設(shè)備能夠存儲(chǔ)第一組第一主體的圖像以及第二組第二主體的圖像，所述成組圖像是由上述陣列從多個(gè)遠(yuǎn)景并在按時(shí)間的多個(gè)點(diǎn)處捕獲的；以及與上述存儲(chǔ)設(shè)備相連的一或多個(gè)處理器，所述處理器被編程為有選擇地進(jìn)行訪問(wèn)以便顯示；一第一主體的第一圖像，該第一圖像來(lái)自所述遠(yuǎn)景之一并位于所述按時(shí)間的點(diǎn)之一上；以及一第一主體的第二圖像，該第二圖像來(lái)自另一遠(yuǎn)景、按時(shí)間的另一點(diǎn)或者來(lái)自另一遠(yuǎn)景和按時(shí)間的另一點(diǎn)；以及一第二主體的第一圖像，該第一圖像來(lái)自所述遠(yuǎn)景之一并位于所述按時(shí)間的點(diǎn)之一上；以及一第二主體的第二圖像，該第二圖像來(lái)自另一遠(yuǎn)景、按時(shí)間的另一點(diǎn)或者來(lái)自另一遠(yuǎn)景和按時(shí)間的另一點(diǎn)；所述處理器還被編程為能將第一圖像與第二圖像混合起來(lái)，從而能根據(jù)變化的遠(yuǎn)景或按時(shí)間的變化點(diǎn)來(lái)比較第一主體和第二主體。
2.如權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其特征在于，所述處理器響應(yīng)用戶輸入有選擇地訪問(wèn)第一和第二圖像，所述用戶輸入指示變化的遠(yuǎn)景、按時(shí)間的變化的點(diǎn)或者變化的遠(yuǎn)景和按時(shí)間的變化的點(diǎn)。
3.如權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其特征在于，所述第一主體的的第一和第二圖像和第二主體的第一和第二圖像一樣來(lái)自相同的遠(yuǎn)景及按時(shí)間的點(diǎn)。
4.如權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其特征在于，所述一或多個(gè)存儲(chǔ)設(shè)備包括第一組一或多個(gè)設(shè)備，它們用于存儲(chǔ)第一主體的圖像；第二組一或多個(gè)獨(dú)立設(shè)備，它們用于存儲(chǔ)第二主體的圖像。
5.如權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其特征在于所述圖像是幀，所述存儲(chǔ)設(shè)備用于存儲(chǔ)這些幀，這些幀是可獨(dú)立訪問(wèn)的。
6.如權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其特征在于所述系統(tǒng)還包括與處理器相連的用戶顯示設(shè)備。
7.如權(quán)利要求6的系統(tǒng)，其特征在于，所述第一主體的第一和第二混合圖像被顯示成與第二主體的第一和第二混合圖像相鄰。
8.如權(quán)利要求6的系統(tǒng)，其特征在于，所述第一主體的第一和第二混合圖像被顯示在第二主體的第一和第二混合圖像之上。
9.如權(quán)利要求8的系統(tǒng)，其特征在于，所述處理器被編程為按第一亮度級(jí)別顯示第一主體的圖像，并按第二亮度級(jí)別顯示第二主體的圖像。
10.一種比較兩個(gè)或多個(gè)主體的方法，該方法包括從多個(gè)遠(yuǎn)景隨時(shí)間(over time)捕獲第一主體的圖像；從多個(gè)遠(yuǎn)景隨時(shí)間捕獲第二主體的圖像；存儲(chǔ)第一主體的圖像；存儲(chǔ)第二主體的圖像；訪問(wèn)第一主體的第一圖像系列，該第一圖像系列來(lái)自變化的遠(yuǎn)景、按時(shí)間的點(diǎn)或者遠(yuǎn)景和按時(shí)間的點(diǎn)這兩者；訪問(wèn)第二主體的第二圖像系列，該第二圖像系列來(lái)自變化的遠(yuǎn)景、按時(shí)間的點(diǎn)或者遠(yuǎn)景和按時(shí)間的點(diǎn)這兩者；混合第一系列的圖像；以及混合第二系列的圖像，所混合的第一系列和所混合的第二系列可用于觀看；
11.一種比較兩個(gè)或多個(gè)主體的方法，該方法包括從多個(gè)遠(yuǎn)景隨時(shí)間捕獲第一主體的圖像；從多個(gè)遠(yuǎn)景隨時(shí)間捕獲第二主體的圖像；存儲(chǔ)第一主體的圖像；存儲(chǔ)第二主體的圖像；訪問(wèn)第一主體的第一圖像，該第一主體的第一圖像來(lái)自一個(gè)遠(yuǎn)景和一個(gè)按時(shí)間的點(diǎn)；訪問(wèn)第二主體的第一圖像，該第二主體的第一圖像來(lái)自一個(gè)遠(yuǎn)景和一個(gè)按時(shí)間的點(diǎn)；訪問(wèn)第一主體的第二圖像，該第一主體的第二圖像來(lái)自另一個(gè)遠(yuǎn)景或另一個(gè)按時(shí)間的點(diǎn)；訪問(wèn)第二主體的第二圖像，該第二主體的第二圖像來(lái)自另一個(gè)遠(yuǎn)景或另一個(gè)按時(shí)間的點(diǎn)；混合第一主體的第一和第二圖像；以及混合第二主體的第一和第二圖像；一或多個(gè)處理器與存儲(chǔ)設(shè)備相連，該處理器被編程為能有選擇地進(jìn)行訪問(wèn)，以便顯示至少第一組圖像的一部分以及至少第二組圖像的一部分；所述第一組圖像的一部分以及第二組圖像的一部分是來(lái)自任何一種遠(yuǎn)景和位于按時(shí)間的任何一點(diǎn)的圖像，所述的訪問(wèn)允許從任何的遠(yuǎn)景和在按時(shí)間的任何點(diǎn)比較第一主體和第二主體。
12.一種使兩個(gè)圖像同步的方法，該方法包括確定第一圖像相對(duì)第二圖像長(zhǎng)度的長(zhǎng)度；確定要增加給圖像中較短的一個(gè)的幀的數(shù)量，所述幀的數(shù)量是以上述第一與第二圖像長(zhǎng)度之差為基礎(chǔ)的；將上述多個(gè)幀增加給較短的圖像。
13.一種比較多個(gè)圖像的方法，該方法包括確定第一圖像的一部分的長(zhǎng)度；確定第二圖像的一部分的長(zhǎng)度，所述圖像之一的那部分的長(zhǎng)度比另一圖像的那部分的長(zhǎng)度要短；將多個(gè)幀增加給較短的圖像部分，以使，較短圖像的那部分的長(zhǎng)度會(huì)接近另一圖像那部分的長(zhǎng)度。
14.如權(quán)利要求13的方法，其特征在于該方法還包括利用視頻攝像機(jī)陣列捕獲所述第一和第二圖像，每個(gè)圖像均在一時(shí)間周期由陣列中的多個(gè)攝像機(jī)捕獲。
15.如權(quán)利要求14的方法，其特征在于確定所述圖像部分的長(zhǎng)度，包括接收各部分的邊界的手動(dòng)指示。
16.如權(quán)利要求14的方法，其特征在于確定所述圖像部分的長(zhǎng)度，包括接收所述部分的邊界的電子指示。
17.如權(quán)利要求14的方法，其特征在于，所述較短圖像部分的長(zhǎng)度是多個(gè)第一幀，所述另一圖像部分的長(zhǎng)度是多個(gè)第二幀，并且，要增加給較短圖像部分的幀的數(shù)量大致是比第一數(shù)量少的第二數(shù)量。
18.如權(quán)利要求14的方法，其特征在于，所述增加給較短圖像部分的幀包括根據(jù)較短圖像部分的兩個(gè)或多個(gè)相鄰幀合成的圖像。
19.如權(quán)利要求14的方法，其特征在于，所述增加給較短圖像部分的幀包括較短圖像部分的復(fù)制幀。
20.如權(quán)利要求14的方法，其特征在于，所述增加給較短圖像部分的幀包括消隱幀。
21.如權(quán)利要求14的方法，其特征在于該方法還包括確定第一圖像的第二部分的長(zhǎng)度；確定第二圖像的第二部分的長(zhǎng)度，所述一個(gè)圖像的第二部分的長(zhǎng)度比另一個(gè)圖像的第二部分的長(zhǎng)度要短；將多個(gè)幀增加給較短圖像的第二部分，以使較短圖像的第二部分的長(zhǎng)度會(huì)接近另一圖像該部分的長(zhǎng)度。
22.一種用于將環(huán)境的第一顯示提供給第一用戶并且將環(huán)境的第二顯示提供給第二用戶的遠(yuǎn)程出席系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括多個(gè)可移動(dòng)的攝像機(jī)陣列，每個(gè)攝像機(jī)均具有相關(guān)的環(huán)境視圖，相關(guān)的攝像機(jī)輸出表示相關(guān)的視圖；至少一個(gè)存儲(chǔ)設(shè)備，該設(shè)備包括多個(gè)存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)，其中各攝像機(jī)的輸出被存儲(chǔ)在相關(guān)的存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)內(nèi)，所述存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)是可訪問(wèn)的，以使至少有一個(gè)路徑用于觀看環(huán)境；一第一用戶接口設(shè)備，它與上述第一用戶相關(guān)，所述第一用戶具有與沿環(huán)境中第一路徑的運(yùn)動(dòng)相關(guān)聯(lián)的第一用戶輸入；一第二用戶接口設(shè)備，它與上述第二用戶相關(guān)，所述第二用戶具有與沿環(huán)境中第二路徑的運(yùn)動(dòng)相關(guān)聯(lián)的第二用戶輸入；至少一個(gè)處理部件，它與上述用戶接口設(shè)備相連，用于接收用戶輸入，且用戶輸入包括上下運(yùn)動(dòng)、繞環(huán)境順時(shí)針運(yùn)動(dòng)、繞環(huán)境逆時(shí)針運(yùn)動(dòng)、向前和向后移過(guò)環(huán)境；所述處理部件被配置成能解釋所接收的第一輸入并選擇構(gòu)成第一路徑的存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)的輸出、解釋所接收的第二輸入并以獨(dú)立于第一輸入的方式選擇構(gòu)成第二路徑的存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)的輸出，從而使第一和第二用戶同時(shí)且獨(dú)立地巡視環(huán)境。
23.如權(quán)利要求22的遠(yuǎn)程出席系統(tǒng)，其特征在于，可通過(guò)所述處理部件來(lái)訪問(wèn)上述攝像機(jī)的輸出。
24.如權(quán)利要求22的遠(yuǎn)程出席系統(tǒng)，其特征在于，每個(gè)可移動(dòng)的陣列均相對(duì)環(huán)境住于不同的長(zhǎng)度處。
25.如權(quán)利要求23的遠(yuǎn)程出席系統(tǒng)，其特征在于，在陣列中的攝像機(jī)業(yè)已將輸出傳送給相關(guān)存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)之后拆除各個(gè)陣列。
26.如權(quán)利要求25的遠(yuǎn)程出席系統(tǒng)，其特征在于，每個(gè)陣列均具有圓柱形形狀并且具有可變的直徑。
27.一種用于將環(huán)境的第一顯示提供給第一用戶并且將環(huán)境的第二顯示提供給第二用戶的遠(yuǎn)程出席系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括多個(gè)可移動(dòng)的攝像機(jī)陣列，每個(gè)攝像機(jī)均具有相關(guān)的環(huán)境視圖，相關(guān)的攝像機(jī)輸出表示相關(guān)的視圖，所述陣列位于相對(duì)環(huán)境位于可變的長(zhǎng)度處并且包括至少一個(gè)用于觀看環(huán)境的路徑，可在陣列中的攝像機(jī)業(yè)已將輸出傳送給相關(guān)存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)之后拆除上述陣列；至少一個(gè)存儲(chǔ)設(shè)備，該設(shè)備包括多個(gè)存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)，其中各攝像機(jī)的輸出被存儲(chǔ)在相關(guān)的存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)內(nèi)，所述存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)是可訪問(wèn)的，以使至少有一個(gè)路徑用于觀看環(huán)境；一第一用戶接口設(shè)備，它與上述第一用戶相關(guān)，所述第一用戶具有與沿環(huán)境中第一路徑的運(yùn)動(dòng)相關(guān)聯(lián)的第一用戶輸入；一第二用戶接口設(shè)備，它與上述第二用戶相關(guān)，所述第二用戶具有與沿環(huán)境中第二路徑的運(yùn)動(dòng)相關(guān)聯(lián)的第二用戶輸入；至少一個(gè)處理部件，它與上述用戶接口設(shè)備相連，用于接收用戶輸入，且用戶輸入包括上下運(yùn)動(dòng)、繞環(huán)境順時(shí)針運(yùn)動(dòng)、繞環(huán)境逆時(shí)針運(yùn)動(dòng)、向前和向后移過(guò)環(huán)境；所述處理部件被配置成能解釋所接收的第一輸入并選擇構(gòu)成第一路徑的存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)的輸出、解釋所接收的第二輸入并以獨(dú)立于第一輸入的方式選擇構(gòu)成第二路徑的存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)的輸出，從而使第一和第二用戶同時(shí)且獨(dú)立地巡視環(huán)境。
28.一種用于向用戶提供遠(yuǎn)程環(huán)境的視圖的方法，該方法包括接收取自多個(gè)攝像機(jī)陣列的環(huán)境的電子圖像；將上述環(huán)境的圖像存儲(chǔ)在與各攝像機(jī)相關(guān)的存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)內(nèi)，所述存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)是可訪問(wèn)的，從而使至少有一個(gè)路徑用于觀看環(huán)境；在將圖像存儲(chǔ)在相關(guān)存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)內(nèi)之后拆除攝像機(jī)陣列；從與第一用戶相關(guān)聯(lián)的第一用戶接口設(shè)備中接收第一輸入，該第一輸入指示沿第一路徑的運(yùn)動(dòng)；從與第二用戶相關(guān)聯(lián)的第二用戶接口設(shè)備中接收第二輸入，該第二輸入指示沿第二路徑的運(yùn)動(dòng)；通過(guò)根據(jù)第一輸入利用第一處理部件將第一圖像與第二圖像混合而獲得第一混合圖像；通過(guò)根據(jù)第二輸入利用第二處理部件將第三圖像與第四圖像混合而獲得第二混合圖像；向第一用戶提供所述第一混合圖像，從而模擬沿第一路徑的運(yùn)動(dòng)；以及；向第二用戶提供所述第二混合圖像，從而獨(dú)立地模擬沿第二路徑的運(yùn)動(dòng)。
29.如權(quán)利要求28的方法，其特征在于，某時(shí)刻的一個(gè)陣列位于環(huán)境周圍。
30.一種用于使第一用戶響應(yīng)至少一個(gè)第一輸入沿第一路徑巡視環(huán)境，并且使第二用戶響應(yīng)至少一個(gè)第二輸入沿第二路徑以獨(dú)立于第一用戶的方式巡視環(huán)境的遠(yuǎn)程出席系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括一攝像機(jī)陣列，該陣列包括第一系列攝像機(jī)節(jié)點(diǎn)，它們限定了經(jīng)過(guò)環(huán)境的第一路徑，其中每個(gè)攝像機(jī)節(jié)點(diǎn)均包括至少一個(gè)攝像機(jī)，并且上述第一系列中的攝像機(jī)均具有沿第一路徑的逐漸不同的環(huán)境遠(yuǎn)景；以及第二系列攝像機(jī)節(jié)點(diǎn)，它們限定了經(jīng)過(guò)環(huán)境的第二路徑，其中第二系列中的攝像機(jī)均具有沿第二路徑的逐漸不同的環(huán)境遠(yuǎn)景；所述攝像機(jī)節(jié)點(diǎn)中的至少一個(gè)節(jié)點(diǎn)包括多個(gè)具有來(lái)自基本相同遠(yuǎn)景的不同環(huán)境視野；至少一個(gè)處理部件，它與所述陣列相連，上述處理部件被配置成根據(jù)第一輸入選擇所述第一系列中的攝像機(jī)輸出，并且使選出的第一系列中的攝像機(jī)輸出被順序地提供給第一用戶，從而使第一用戶沿第一路徑逐漸地巡視環(huán)境，所述至少一個(gè)處理部件還被配置成根據(jù)第二輸入選擇所述第二系列中的攝像機(jī)輸出，并且使選出的第二系列中的攝像機(jī)輸出被順序地提供給第二用戶，從而使第一用戶和第二用戶沿?cái)z像機(jī)限定的路徑同時(shí)且獨(dú)立地巡視環(huán)境，并且根據(jù)至少一個(gè)攝像機(jī)節(jié)點(diǎn)處的攝像機(jī)視野向前或向后移過(guò)環(huán)境。
全文摘要
一種遠(yuǎn)程出席系統(tǒng)(100)，利用攝像機(jī)(14)陣列(10)向第一用戶(22－1)提供環(huán)境的第一顯示并向第二用戶(22－2)提供環(huán)境的第二顯示。每臺(tái)攝像機(jī)(14)均有一相關(guān)聯(lián)的環(huán)境圖像。第一用戶接口設(shè)備(24)具有與沿第一路徑的運(yùn)動(dòng)相關(guān)聯(lián)的第一用戶輸入，第二用戶接口設(shè)備具有與第二路徑相關(guān)聯(lián)的第二用戶輸入。一處理部件解釋上述第一和第二輸入并獨(dú)立地選擇攝像機(jī)的輸出，從而使第一用戶和第二用戶同時(shí)并獨(dú)立地巡視所說(shuō)的環(huán)境。在另一個(gè)實(shí)施例中，所述陣列(10)包括位于節(jié)點(diǎn)或遠(yuǎn)景上的多個(gè)攝像機(jī)(14)，所述攝像機(jī)(14)具有可由用戶選擇的不同視野，以便在環(huán)境中向前或向后巡視。所述系統(tǒng)還可用于比較多個(gè)圖像或圖像一部分。
文檔編號(hào)H04N5/225GK1409925SQ00817008
公開日2003年4月9日 申請(qǐng)日期2000年10月16日 優(yōu)先權(quán)日1999年10月15日
發(fā)明者斯科特·索羅肯, 安德魯·H·威伯, 大衛(wèi)·C·沃利 申請(qǐng)人:凱瓦津格公司