一种互联网教育直播用全方位视频采集系统的制作方法

1.本发明涉及视频采集领域，更具体地说，涉及一种互联网教育直播用全方位视频采集系统。


背景技术：

2.随时网络通信技术的进步和宽带网络的提速，网络视频应用在各个行业得到了越来越广泛的开展。直观而生动的高清视频应用，可以极大地拉近用户之间的距离，并达到最好的交流效果，而且成本相对最低，所以得到了各行业用户的普遍欢迎。
3.网络教育是远程教育的现代化表现，以网络技术为基础，结合优秀教育资源，将最优秀的教师、最好的教学成果传播到四面八方，学生无论是在近处还是远方只要拥有网络均可学习知识。
4.现有的互联网教育直播用全方位视频采集直播人员的背景单一，采用多机位进行拍摄时，易发生对位拍摄，出现拍摄穿帮点，在直播过程中易发生直播事故，且现有的抠图背景合成技术，真实性差，学生学习带入感差，为此我们提出一种互联网教育直播用全方位视频采集系统来解决以上问题。


技术实现要素：

5.1.要解决的技术问题
6.针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种互联网教育直播用全方位视频采集系统，可以通过带有圆形滑轨、滑块、悬浮板的视频采集筒与带有第一力臂、第二力臂、减震器、滑环、旋转座的采集相机以及带有补光灯、旋转槽、弧形面、螺母座的磁环间的相互配合，直播人员进入视频采集筒内即可进行视频采集，在采集过程中，利用设置在视频采集筒外部设置的多个采集相机进行间歇性拍摄作业，即可实现对直播人员及直播内容的多角度全方位视频拍摄，在单一采集相机进行拍摄时，由控制单元控制其余的采集相机上的磁环闭合，使拍摄的采集相机上的磁环通电开启，此时视频采集筒内相应位置的悬浮板，利用磁环对负磁极的吸附力，正磁极的排斥力，使悬浮板竖直悬浮状态转换为水平方向的悬浮状态，此时采集相机通过悬浮板的透明部分和相邻悬浮板间隙进行拍摄，其拍摄视角内的视频采集筒内壁，均由竖直悬浮板堆积组成完整的抠图绿幕，便于后期的抠图作业，本发明在全方位视频采集中，由受磁力翻转的悬浮板组成可开启或闭合的绿幕，进而达到抠图过程中无穿帮点，结合环形的视频采集筒，实现环形的模拟场景，真实度高，具有市场前景，适合推广应用。
7.2.技术方案
8.为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。
9.一种互联网教育直播用全方位视频采集系统，包括视频采集筒和采集相机，所述视频采集筒为透明双层筒体结构，所述视频采集筒的外壁上下两侧均固定有圆形滑轨，所述圆形滑轨上均设有多组滑块，上下两个所述滑块间转动连接有两个丝杆，两个所述丝杆
对称设置，所述滑块内设有分别驱使滑块相对于圆形滑轨旋转的第一驱动机构、驱动丝杆旋转的第二驱动机构，所述采集相机一侧设有磁环，所述磁环的两侧设有与丝杆相对应的螺母座，所述磁环与采集相机相对的一侧设有旋转槽，所述旋转槽内转动连接有与其相匹配的滑环，所述滑环的两侧对称固定有旋转座，所述旋转座内设有驱使滑环相对于旋转槽旋转的第三驱动机构，所述旋转座上转动连接有第二力臂，所述采集相机的上下两侧通过转轴转动连接有第一力臂，所述第一力臂与第二力臂相对的一端间转动连接，所述第一力臂与第二力臂间夹接有减震器，所述视频采集筒内填充有超纯水，所述超纯水内设有若干悬浮板，所述悬浮板为折射率、密度均与超纯水相同的透明结构，所述悬浮板的两侧均设有不透光的绿幕面，所述悬浮板的上下两侧分别设有正磁极和负磁极，所述磁环为电磁环结构，所述磁环通过控制单元控制启闭。
10.本发明通过带有圆形滑轨、滑块、悬浮板的视频采集筒与带有第一力臂、第二力臂、减震器、滑环、旋转座的采集相机以及带有补光灯、旋转槽、弧形面、螺母座的磁环间的相互配合，直播人员进入视频采集筒内即可进行视频采集，在采集过程中，利用设置在视频采集筒外部设置的多个采集相机进行间歇性拍摄作业，即可实现对直播人员及直播内容的多角度全方位视频拍摄，在单一采集相机进行拍摄时，由控制单元控制其余的采集相机上的磁环闭合，使拍摄的采集相机上的磁环通电开启，此时视频采集筒内相应位置的悬浮板，利用磁环对负磁极的吸附力，正磁极的排斥力，使悬浮板竖直悬浮状态转换为水平方向的悬浮状态，此时采集相机通过悬浮板的透明部分和相邻悬浮板间隙进行拍摄，其拍摄视角内的视频采集筒内壁，均由竖直悬浮板堆积组成完整的抠图绿幕，便于后期的抠图作业，本发明在全方位视频采集中，由受磁力翻转的悬浮板组成可开启或闭合的绿幕，进而达到抠图过程中无穿帮点，结合环形的视频采集筒，实现环形的模拟场景，真实度高，具有市场前景，适合推广应用。
11.进一步的，所述磁环具有吸附负磁极、排斥正磁极的磁力，所述悬浮板的重心靠近负磁极一侧，所述负磁极设置悬浮板的底部一侧。
12.进一步的，所述磁环远离采集相机的一侧设有弧形面，所述弧形面的内径等于视频采集筒的外径，所述弧形面一侧设有清洁软刷，所述清洁软刷与视频采集筒的外壁相接触。
13.通过带有清洁软刷的弧形面以及带有滑块的圆形滑轨、带有螺母座的丝杆间的结构配合，在实现采集相机上下位移和圆周向位移时，一方面可实现教育直播的多角度图像采集效果，在直播人员进行实物操作时，可有场控人员进行视角的切换，进而达到客户端视角无视觉死角的目的，进而达到提升教育效率的目的，另一方面，通过弧形面的位移，可直接利用清洁软刷对视频采集筒的外壁进行清洁作业，进而达到拍摄视角清晰的目的。
14.进一步的，所述视频采集筒的顶部设有补光系统，所述补光系统包括多个呈阵列排布的多彩led灯源，所述补光系统与控制单元电性连接。
15.进一步的，所述磁环与视频采集筒的外壁相对的一侧固定有补光灯，所述补光灯呈环形灯体结构，所述补光灯与控制单元电性连接。
16.通过设置在采集相机一侧的补光灯以及设置在视频采集筒顶部的补光系统，利用控制单元的集中控制，使人物靠近采集相机一侧的补光系统光照强度加强，远离采集相机一侧的补光系统光照强度减弱，结合补光灯的补光作业，可达到强烈的光照明暗对比，进而
达到传输至客户端的视频内人物光照自然，结合多彩led灯源的补光系统，可匹配后期绿幕合成背景的主色调进行配色，进一步提升了环境真实性。
17.进一步的，所述第一驱动机构、第二驱动机构及第三驱动机构均为伺服电机结构，所述第一驱动机构、第二驱动机构及第三驱动机构的动力输出端分别通过齿轮传动机构与圆形滑轨、丝杆和旋转槽进行动力传输。
18.进一步的，所述圆形滑轨、旋转槽上均设有与齿轮传动机构相匹配的齿槽，所述丝杆上固定有与齿轮传动机构相啮合的从动齿轮，所述第一驱动机构、第二驱动机构及第三驱动机构均通过导线与制单元电性连接。
19.进一步的，所述视频采集筒的一侧设有旋转门，所述旋转门与视频采集筒材质相同。
20.进一步的，所述减震器具有驱使第一力臂、第二力臂相远离的弹力。
21.通过带有减震器的第一力臂、第二力臂间的相互配合，在采集相机位移过程中，利用减震器能有效吸收震动波，一方面可保护采集相机不受损害，另一方面也提升了采集相机拍摄画面的稳定性。
22.进一步的，所述采集相机通过导线与控制单元电性连接，所述控制单元为以cpu芯片为核心的电脑，所述控制单元通过无线传输模块连接有云端服务器，所述云端服务器所包括用于处理采集相机图像信息的图像存储模块，对图像信息进行绿幕抠图合成的虚拟背景的图像处理模块，所述云端服务器通过cdn节点与客户端进行数据传输。
23.3.有益效果
24.相比于现有技术，本发明的优点在于：
25.(1)本方案通过带有圆形滑轨、滑块、悬浮板的视频采集筒与带有第一力臂、第二力臂、减震器、滑环、旋转座的采集相机以及带有补光灯、旋转槽、弧形面、螺母座的磁环间的相互配合，直播人员进入视频采集筒内即可进行视频采集，在采集过程中，利用设置在视频采集筒外部设置的多个采集相机进行间歇性拍摄作业，即可实现对直播人员及直播内容的多角度全方位视频拍摄，在单一采集相机进行拍摄时，由控制单元控制其余的采集相机上的磁环闭合，使拍摄的采集相机上的磁环通电开启，此时视频采集筒内相应位置的悬浮板，利用磁环对负磁极的吸附力，正磁极的排斥力，使悬浮板竖直悬浮状态转换为水平方向的悬浮状态，此时采集相机通过悬浮板的透明部分和相邻悬浮板间隙进行拍摄，其拍摄视角内的视频采集筒内壁，均由竖直悬浮板堆积组成完整的抠图绿幕，便于后期的抠图作业，本发明在全方位视频采集中，由受磁力翻转的悬浮板组成可开启或闭合的绿幕，进而达到抠图过程中无穿帮点，结合环形的视频采集筒，实现环形的模拟场景，真实度高，具有市场前景，适合推广应用。
26.(2)通过带有清洁软刷的弧形面以及带有滑块的圆形滑轨、带有螺母座的丝杆间的结构配合，在实现采集相机上下位移和圆周向位移时，一方面可实现教育直播的多角度图像采集效果，在直播人员进行实物操作时，可有场控人员进行视角的切换，进而达到客户端视角无视觉死角的目的，进而达到提升教育效率的目的，另一方面，通过弧形面的位移，可直接利用清洁软刷对视频采集筒的外壁进行清洁作业，进而达到拍摄视角清晰的目的。
27.(3)通过设置在采集相机一侧的补光灯以及设置在视频采集筒顶部的补光系统，利用控制单元的集中控制，使人物靠近采集相机一侧的补光系统光照强度加强，远离采集
相机一侧的补光系统光照强度减弱，结合补光灯的补光作业，可达到强烈的光照明暗对比，进而达到传输至客户端的视频内人物光照自然，结合多彩led灯源的补光系统，可匹配后期绿幕合成背景的主色调进行配色，进一步提升了环境真实性。
28.(4)通过带有减震器的第一力臂、第二力臂间的相互配合，在采集相机位移过程中，利用减震器能有效吸收震动波，一方面可保护采集相机不受损害，另一方面也提升了采集相机拍摄画面的稳定性。
附图说明
29.图1为本发明的结构示意图；
30.图2为图1中a部的放大结构示意图；
31.图3为本发明中提出的采集相机正面结构示意图；
32.图4为本发明中提出的采集相机背面的结构示意图；
33.图5为本发明中提出的采集相机的爆炸结构示意图；
34.图6为本发明中提出的弧形面的结构示意图；
35.图7为本发明中提出的视频采集筒进行视频采集时的结构示意图；
36.图8为本发明中提出的磁环未通电时的结构示意图；
37.图9为本发明中提出的磁环通电时的结构示意图；
38.图10为本发明中提出的悬浮板的结构示意图；
39.图11为本发明中提出视频采集系统原理框图。
40.图中标号说明：
41.视频采集筒1、旋转门11、圆形滑轨12、补光系统13、采集相机2、第一力臂21、第二力臂22、减震器23、滑环24、旋转座25、滑块3、磁环4、补光灯41、旋转槽42、弧形面43、螺母座44、悬浮板5、绿幕面51、正磁极52、负磁极53、丝杆6。
具体实施方式
42.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
43.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
44.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
45.实施例1：
46.请参阅图1-11，一种互联网教育直播用全方位视频采集系统，包括视频采集筒1和采集相机2，视频采集筒1为透明双层筒体结构，视频采集筒1的外壁上下两侧均固定有圆形滑轨12，圆形滑轨12上均设有多组滑块3，上下两个滑块3间转动连接有两个丝杆6，两个丝杆6对称设置，滑块3内设有分别驱使滑块3相对于圆形滑轨12旋转的第一驱动机构、驱动丝杆6旋转的第二驱动机构，采集相机2一侧设有磁环4，磁环4的两侧设有与丝杆6相对应的螺母座44，磁环4与采集相机2相对的一侧设有旋转槽42，旋转槽42内转动连接有与其相匹配的滑环24，滑环24的两侧对称固定有旋转座25，旋转座25内设有驱使滑环24相对于旋转槽42旋转的第三驱动机构，旋转座25上转动连接有第二力臂22，采集相机2的上下两侧通过转轴转动连接有第一力臂21，第一力臂21与第二力臂22相对的一端间转动连接，第一力臂21与第二力臂22间夹接有减震器23，视频采集筒1内填充有超纯水，超纯水内设有若干悬浮板5，悬浮板5为折射率、密度均与超纯水相同的透明结构，悬浮板5的两侧均设有不透光的绿幕面51，悬浮板5的上下两侧分别设有正磁极52和负磁极53，磁环4为电磁环结构，磁环4通过控制单元控制启闭，磁环4具有吸附负磁极53、排斥正磁极52的磁力，悬浮板5的重心靠近负磁极53一侧，负磁极53设置悬浮板5的底部一侧。
47.采集相机2通过导线与控制单元电性连接，控制单元为以cpu芯片为核心的电脑，控制单元通过无线传输模块连接有云端服务器，云端服务器所包括用于处理采集相机2图像信息的图像存储模块，对图像信息进行绿幕抠图合成的虚拟背景的图像处理模块，云端服务器通过cdn节点与客户端进行数据传输。
48.本发明通过带有圆形滑轨12、滑块3、悬浮板5的视频采集筒1与带有第一力臂21、第二力臂22、减震器23、滑环24、旋转座25的采集相机2以及带有补光灯41、旋转槽42、弧形面43、螺母座44的磁环4间的相互配合，直播人员进入视频采集筒1内即可进行视频采集，在采集过程中，利用设置在视频采集筒1外部设置的多个采集相机2进行间歇性拍摄作业，即可实现对直播人员及直播内容的多角度全方位视频拍摄，在单一采集相机2进行拍摄时，由控制单元控制其余的采集相机2上的磁环4闭合，使拍摄的采集相机2上的磁环4通电开启，此时视频采集筒1内相应位置的悬浮板5，利用磁环4对负磁极53的吸附力，正磁极52的排斥力，使悬浮板5竖直悬浮状态转换为水平方向的悬浮状态，此时采集相机2通过悬浮板5的透明部分和相邻悬浮板5间隙进行拍摄，其拍摄视角内的视频采集筒1内壁，均由竖直悬浮板5堆积组成完整的抠图绿幕，便于后期的抠图作业，本发明在全方位视频采集中，由受磁力翻转的悬浮板5组成可开启或闭合的绿幕，进而达到抠图过程中无穿帮点，结合环形的视频采集筒1，实现环形的模拟场景，真实度高，具有市场前景，适合推广应用。
49.磁环4远离采集相机2的一侧设有弧形面43，弧形面43的内径等于视频采集筒1的外径，弧形面43一侧设有清洁软刷，清洁软刷与视频采集筒1的外壁相接触。
50.通过带有清洁软刷的弧形面43以及带有滑块3的圆形滑轨12、带有螺母座44的丝杆6间的结构配合，在实现采集相机2上下位移和圆周向位移时，一方面可实现教育直播的多角度图像采集效果，在直播人员进行实物操作时，可有场控人员进行视角的切换，进而达到客户端视角无视觉死角的目的，进而达到提升教育效率的目的，另一方面，通过弧形面43的位移，可直接利用清洁软刷对视频采集筒1的外壁进行清洁作业，进而达到拍摄视角清晰的目的。
51.视频采集筒1的顶部设有补光系统13，补光系统13包括多个呈阵列排布的多彩led灯源，补光系统13与控制单元电性连接，磁环4与视频采集筒1的外壁相对的一侧固定有补光灯41，补光灯41呈环形灯体结构，补光灯41与控制单元电性连接。
52.通过设置在采集相机2一侧的补光灯41以及设置在视频采集筒1顶部的补光系统13，利用控制单元的集中控制，使人物靠近采集相机2一侧的补光系统13光照强度加强，远离采集相机2一侧的补光系统13光照强度减弱，结合补光灯41的补光作业，可达到强烈的光照明暗对比，进而达到传输至客户端的视频内人物光照自然，结合多彩led灯源的补光系统13，可匹配后期绿幕合成背景的主色调进行配色，进一步提升了环境真实性。
53.第一驱动机构、第二驱动机构及第三驱动机构均为伺服电机结构，第一驱动机构、第二驱动机构及第三驱动机构的动力输出端分别通过齿轮传动机构与圆形滑轨12、丝杆6和旋转槽42进行动力传输，圆形滑轨12、旋转槽42上均设有与齿轮传动机构相匹配的齿槽，丝杆6上固定有与齿轮传动机构相啮合的从动齿轮，第一驱动机构、第二驱动机构及第三驱动机构均通过导线与制单元电性连接。
54.视频采集筒1的一侧设有旋转门11，旋转门11与视频采集筒1材质相同，减震器23具有驱使第一力臂21、第二力臂22相远离的弹力。
55.通过带有减震器23的第一力臂21、第二力臂22间的相互配合，在采集相机2位移过程中，利用减震器23能有效吸收震动波，一方面可保护采集相机2不受损害，另一方面也提升了采集相机2拍摄画面的稳定性。
56.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此。任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。