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360°智能全景摄像——记全景视频采集与个性化系统

作者:学生记者秦旋 来源:北工大报 时间:2016-01-06
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你是否幻想过有一天不仅可以躺在床上看比赛,而且还能想看哪个球星就一直看哪个球星?你是否在用电脑看演唱会的时候抱怨为什么不能身临其境?不用再幻想, 北京工业大学的科研团队帮你实现这一心愿。

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在科学楼就有这样一组团队,他们研发出了“全景视频采集与个性化系统”,你肯定想问这么好的idea 是怎么想出来的?我们也带着同样的疑惑采访了团队负责人王广生老师。“研发的灵感来源于昆虫复眼,复眼结构可以使昆虫看到360 度景物, 视野宽广。我们从仿生学的角度,把多个摄像机分别对准不同的角度,将图片采集下来,再拼接成一个360 度的画面,经过处理,大家就可以通过电脑或手机APP 找到自己想看的画面,不再拘泥于单一摄影机所提供的画面了。” 王老师介绍说。一个小小的立架式照相机能把360 度全景都采集下来,整套系统分为软件模块和硬件模块。其中硬件模块由四个摄像头组成,每一个摄像头负责一个方位,从而实现全方位的视频信息采集,并且每一个摄像头通过USB3.0 同计算机的采集卡相连接。软件部分则可以从计算机硬件中获取传来的视频,实现视频的预处理、拼接等工作,本程序在设计中采用独创的拼接算法,实现了四个角度视频的高效拼接,同时利用H.264 视频编码协议压缩视频并分发到各个客户端程序,能够把视频流高速的传送。这个系统还可以根据客户端的需求选择待发送的视频,从而实现个性化的分发,实现用户自己想看哪个角度就看哪个角度,而且可以多人同时登陆。如果你是个科技宅,看了这么多肯定想说Google 的360 度全景技术不是早就有了吗?但是Google 的全景是图片式的,通过后期处理把图片连接在一起。而北工大研究的这个系统是实时的,它比Google 有更多的应用场合。

全景视频采集与个性化系统通过360 度的摄像机把拍摄的视频投到云上,投到互联网上,通过云计算可以供成千上万的人观看。这个系统利用互联网云计算的方式改变了以前被动看视屏的局面,不再是电视或电脑播什么我们才能看什么,而是你想看什么就可以看到什么,强调了人作为观看者的主动性。一个节目拍出来做成视频,通过一系列剪辑呈现出来的是为了迎合大众口味,那么小众的偏好呢? “全景视频采集与个性化系统”完全解决了这种问题,它不仅会方便剪辑还会全方位的带给你身临其境的观感体验!更重要的是它减少了录制节目的成本,不需要各个角度都放满摄像机,只需要动动手指轻松从网上下载到想要的画面。读到这里,你肯定会惊叹,实用性这么高,为什么自己会不知道?你的困惑是对的,对于目前的中国市场来说,具有前瞻性的产品很难拥有很大的市场。我们可以分析一下其中的原因,目前我国知识产权保护力度仍急需加强。首先,可以看到如今的市场上还存在着各种盗版,如今的APP 还有多少让你感觉眼前一新?其次,一些我们所熟知的大企业拥有强大的团队和经费支持,这些条件使多少刚兴起的小企业并为它的名下。所以按照目前国内的形式来看,一个产品想要成熟起来,先不论知识产权的保护力度,一个产品进入市场的壁垒也是相当大的。在此方面,我们也采访了此项目研究团队的老师。他表示目前对这个系统而言市场太小,尽管目前国内、外相关全景视频技术已经出现,许多投资者只注重短期利益。而看到系统价值所在的投资者又想盗用技术自己研发。面对这重重的壁垒,他们也一直在突破。而在此国家、学校出台一些利好的政策和措施提供了很好的支持。像是学校成立的“未来网络创新中心” 里面顶尖的设备也为研究带来了进一步的突破。虽然前面的路上充满了荆棘,但是这些利好政策也是对他们的扶持和鼓励。除了进入市场的壁垒, 研究团队目前也有着自己的难题。王广生老师说: “这项技术是北工大最先研究的, 它是由许许多多的工大人传承下来的。这也就意味着,每当学生毕业,我们就会损失很多研究力量。所以怎样完善这个研究体制也是我们想要落实的。” 从1999 年开始,王广生老师便带着学生们开始做研发,到2005 年基本有了雏形。王广生老师凭借着对科学研究的热爱, 锲而不舍,和其他老师一起,带领着一届届学生不断探索改进,成果渐渐显现出来,效果也越来越好。但是一个难度系数大的课题,并不是一代人能完成的,它是由许许多多的后备力量不断完善、不断钻研而形成的。所以在采访中王广生老师呼吁,现在的研究团队,不仅要有刻苦的钻研精神,还应具备一种完整的研究培养体制,新生力量不断补充到位,科研工作应该的一种良好的延续性,进一步完善这一机制应该放在重要的地位。

在采访即将结束之际,王广生老师把自己积累了40 年的经验与大家分享,“如果想做好科研,首先你的想法和方法都要具有前瞻性; 其次要坚持,遇到任何困难都要咬牙干下去;最后你的团队才是你的核心力量,在一代一代永不言弃的传承中,继续钻研。也只有这样你的科技成果终将会变成一件完美的艺术品,真正为人们的生活带来便捷。”王老师深情地说:“今天取得的一点成绩是很多工大老师和学生共同努力的结果,得到校、院领导的大力支持,希望更多的老师和学生参与进来,让这项成果首先在我国发扬光大。”

如今,和校园诸多创新项目一样,“全景视频采集与个性化系统” 项目正在走出实验室,即将迎接市场化的过程将迎来更多的机遇和挑战,让我们一起期待不久的将来能用上这一技术,享受科技带来的便利吧!

编辑:张宇庆

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