拍摄路径确定方法及相关设备和系统

本技术属于水下机器人领域，尤其涉及一种拍摄路径确定方法及相关设备和系统。

背景技术：

1、水下摄影在教学、考古和军事等领域应用广泛；但是，对摄影者的身体素质和潜水能力等要求较高。而通过水下机器人进行拍摄，是一个不错的选择。若结合陆上的直播设备，对水下机器人拍摄的画面进行直播，很多普通人不用潜水，也能够实时地看到水底的风光。

2、然而，水下生物的形态多样，并且，位置和姿态通常处于变化中。由水下机器人拍摄水下生物，很可能不能保证拍摄效果。

技术实现思路

1、本技术的目的在于提供一种拍摄路径确定方法及相关设备和系统。根据本技术提供的拍摄路径确定方法，能够提升水下生物的拍摄效果，从而提升直播留存率。

2、第一方面，本技术实施例提供一种拍摄路径确定方法，应用于水下机器人，水下机器人与直播设备通信，水下机器人包括视觉模块，所述视觉模块包括面板、主摄像头和多个辅摄像头，所述主摄像头与所述面板基于连接部固定连接，每个所述辅摄像头与所述面板连接且能旋转，所述面板与所述水下机器人的主体连接，且所述主摄像头和多个辅摄像头朝向远离所述面板的第一方向，所述面板能在以所述连接部的中心点为原点的三维空间内旋转，方法包括：基于第一拍摄路径，利用主摄像头和多个辅摄像头同时拍摄目标生物，得到第一主图像集合和多个第一辅图像集合，其中，第一拍摄路径包括面板的第一拍摄参数、多个辅摄像头的第二拍摄参数和水下机器人的第一移动路径，第一主图像集合包括由主摄像头拍摄的多帧第一图像，第一辅图像集合包括由辅摄像头拍摄的多帧第二图像；向直播设备传输第一主图像集合和多个第一辅图像集合；根据第一图像确定第二拍摄路径，以及，基于第二拍摄路径，利用主摄像头和多个辅摄像头进行拍摄，第二拍摄路径包括面板的第三拍摄参数、多个辅摄像头的第四拍摄参数和水下机器人的第二移动路径。

3、可选的，其中，视觉模块还包括面板，主摄像头与面板基于连接部固定连接，主摄像头的第一视野中心线垂直于第一平面，第一平面与面板平行，每个辅摄像头与面板连接且能旋转，多个辅摄像头分布在主摄像头的周围，面板与水下机器人的主体连接，且主摄像头和多个辅摄像头朝向远离面板的第一方向，面板能在以连接部的中心点为原点的三维空间内旋转；其中，面板能基于第一中轴线、第二中轴线和第三中轴线旋转，第一中轴线为第一视野中心线，第二中轴线和第三中轴线均位于第一平面且与第一视野中心线垂直且相交，第二中轴线与第三中轴线垂直，第一中轴线、第二中轴线和第三中轴线均穿过连接部；其中，第一拍摄参数或第三拍摄参数指示：面板沿第一中轴线和/或第二中轴线和/或第三中轴线旋转的角度；多个辅摄像头能在第二平面内旋转，第二平面与第一平面垂直且与第一连接线相交，第一连接线为主摄像头的中心点与辅摄像头的中心点的连接线；其中，第二拍摄参数或第四拍摄参数指示：辅摄像头的第二视野中心线在第二平面内与面板之间的夹角。

4、可选的，第一图像包括视野中心区域，第一图像显示目标生物，根据第一图像确定第二拍摄路径，以及，基于第二拍摄路径，利用主摄像头和多个辅摄像头进行拍摄，包括：确定第一图像不满足预设条件，预设条件包括：图像显示的生物的中心点位于图像的视野中心区域内，或者，图像显示的生物对应的所有像素中的第一比例的像素位于图像的视野中心区域内，第一比例大于预设比例；根据第一图像，以及目标生物相对于主摄像头的第一相对位置，计算第三拍摄参数，第三拍摄参数与第一拍摄参数不同；利用主摄像头按照第三拍摄参数对目标生物进行拍摄，得到第二主图像集合，第二主图像集合包括多帧第三图像；在第三图像满足预设条件的情况下，确定第一移动路径与第二移动路径相同，以及根据目标生物与主摄像头的第一距离，计算第四拍摄参数；在利用主摄像头拍摄目标生物的同时，利用多个辅摄像头按照第四拍摄参数对目标生物进行拍摄，得到多个第二辅图像集合，第二辅图像集合包括多帧第四图像。

5、可选的，第一图像包括视野中心区域，第一图像显示目标生物，面板沿第二中轴线旋转的角度属于第一角度区间，面板沿第三中轴线旋转的角度属于第二角度区间；根据第一图像确定第二拍摄路径，以及，基于第二拍摄路径，利用主摄像头和多个辅摄像头进行拍摄，包括：确定第一图像不满足预设条件，预设条件包括：图像显示的生物的中心点位于图像的视野中心区域内，或者，图像显示的生物对应的所有像素中的第一比例的像素位于图像的视野中心区域内，第一比例大于预设比例；根据第一图像，以及目标生物与主摄像头的第一相对位置，计算第五拍摄参数，第五拍摄参数指示：面板沿第二中轴线旋转第三旋转角度，面板沿第三中轴线旋转第四旋转角度；在第三旋转角度不属于第一角度区间，或，第四旋转角度不属于第二角度区间的情况下，根据第一相对位置确定第二移动路径，第二移动路径和第一移动路径不同；沿第二移动路径移动；根据第一图像，以及第一相对位置，计算第三拍摄参数；利用主摄像头按照第三拍摄参数对目标生物进行拍摄，得到第二主图像集合，第二主图像集合包括多帧第三图像；在第三图像满足预设条件的情况下，根据目标生物与主摄像头的第一距离，计算第四拍摄参数；在利用主摄像头拍摄目标生物的同时，利用多个辅摄像头按照第四拍摄参数对目标生物进行拍摄，得到多个第二辅图像集合，第二辅图像集合包括多帧第四图像。

6、可选的，第一图像包括视野中心区域，第一图像显示目标生物，根据第一图像确定第二拍摄路径，以及，基于第二拍摄路径，利用主摄像头和多个辅摄像头进行拍摄，包括：确定第一图像满足预设条件，预设条件包括：图像显示的生物的中心点位于图像的视野中心区域内，或者，图像显示的生物对应的所有像素中的第一比例的像素位于图像的视野中心区域内，第一比例大于预设比例；在目标生物与主摄像头的第一距离大于距离阈值的情况下，根据第一距离、目标生物相对于水下机器人的第二相对位置以及距离阈值确定第二移动路径；沿第二移动路径移动；根据第一图像，以及目标生物相对于主摄像头的第一相对位置，计算第三拍摄参数；利用主摄像头按照第三拍摄参数对目标生物进行拍摄，得到第二主图像集合，第二主图像集合包括多帧第三图像；在第三图像满足预设条件的情况下，根据第一距离，计算第四拍摄参数；在利用主摄像头拍摄目标生物的同时，利用多个辅摄像头按照第四拍摄参数对目标生物进行拍摄，得到多个第二辅图像集合，第二辅图像集合包括多帧第四图像。

7、可选的，水下机器人还包括定位模块，根据第一图像，以及目标生物相对于主摄像头的第一相对位置，计算第三拍摄参数，包括：利用定位模块确定目标生物相对于水下机器人的第二相对位置，并根据第二相对位置标定出第一相对位置；根据第一相对位置分别确定目标生物在第三平面和第四平面分别相对于主摄像头的第三相对位置和第四相对位置，其中，第三平面为第一中轴线与第二中轴线所在的平面，第四平面为第一中轴线与第三中轴线所在的平面；根据第三相对位置，确定第四旋转角度；根据第四相对位置，确定第三旋转角度；利用主摄像头按照第三拍摄参数对目标生物进行拍摄，包括：将面板沿第二中轴线旋转第三旋转角度，以及将面板沿第三中轴线旋转第四旋转角度，以及利用主摄像头对目标生物进行拍摄。

8、可选的，根据目标生物与主摄像头的第一距离，计算第四拍摄参数，或者，根据第一距离，计算第四拍摄参数，包括：根据第一距离，以及第一连接线的第三距离，计算第五旋转角度，第五旋转角度在第二平面内，第五旋转角度为辅摄像头的第二视野中心线与面板之间的夹角；利用多个辅摄像头按照第四拍摄参数对目标生物进行拍摄，包括：根据第五旋转角度旋转多个辅摄像头，以及利用多个辅摄像头对目标生物进行拍摄。

9、第二方面，本技术实施例提供一种水下机器人，包括视觉模块，视觉模块包括面板、主摄像头和多个辅摄像头，其中，主摄像头与面板基于连接部固定连接，主摄像头的第一视野中心线垂直于第一平面，第一平面与面板平行，每个辅摄像头与面板连接且能旋转，多个辅摄像头分布在主摄像头的周围，面板与水下机器人的主体连接，且主摄像头和多个辅摄像头朝向远离面板的第一方向，面板能在以连接部的中心点为原点的三维空间内旋转，水下机器人用于执行如第一方面提供的方法的步骤。

10、第三方面，本技术实施例提供一种拍摄路径确定系统，包括水下机器人以及直播设备，水下机器人与直播设备连接，水下机器人包括视觉模块，视觉模块包括面板、主摄像头和多个辅摄像头；水下机器人，用于执行如第一方面提供的方法的步骤；直播设备，用于接收来自水下机器人的第一主图像集合和多个第一辅图像集合，以及根据第一主图像集合和多个第一辅图像集合向用户播放画面。

11、可选的，直播设备，还用于检测到用户指示不观看目标生物的操作，以及向水下机器人发送第一指示信息，第一指示信息指示不拍摄目标生物；水下机器人，还用于接收来自直播设备的第一指示信息，以及根据第一指示信息确定第三拍摄路径，以及根据第三拍摄路径进行拍摄，其中，第三拍摄路径与第一拍摄路径不同；或者，直播设备，还用于检测到用户设置第四拍摄路径的操作，以及向水下机器人发送第二指示信息，第二指示信息包括第四拍摄路径，第四拍摄路径与第一拍摄路径不同；水下机器人，还用于接收来自直播设备的第二指示信息，以及根据第四拍摄路径进行拍摄。

12、本技术实施例的第四方面提了一种拍摄路径确定装置，包括存储器、处理器以及存储在存储器中并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现如上方法的步骤。

13、本技术实施例的第五方面提了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如上述方法的步骤。

14、本发明实施例与现有技术相比存在的有益效果是：根据主摄像头拍摄的图像调整拍摄路径，能够实现追踪目标生物并进行拍摄，提升水下生物的拍摄效果，给用户一种在水下遨游以追踪水下生物的视觉感受，沉浸感更强，从而提升直播留存率。

技术特征：

1.一种拍摄路径确定方法，其特征在于，应用于水下机器人，所述水下机器人与直播设备通信，所述水下机器人包括视觉模块，所述视觉模块包括面板、主摄像头和多个辅摄像头，所述主摄像头与所述面板基于连接部固定连接，每个所述辅摄像头与所述面板连接且能旋转，所述面板与所述水下机器人的主体连接，且所述主摄像头和多个辅摄像头朝向远离所述面板的第一方向，所述面板能在以所述连接部的中心点为原点的三维空间内旋转，所述方法包括：

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，其中，所述主摄像头的第一视野中心线垂直于第一平面，所述第一平面与所述面板平行，所述多个辅摄像头分布在所述主摄像头的周围；

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第一图像包括视野中心区域，所述第一图像显示所述目标生物，所述根据所述第一图像确定第二拍摄路径，以及，基于所述第二拍摄路径，利用所述主摄像头和所述多个辅摄像头进行拍摄，包括：

4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第一图像包括视野中心区域，所述第一图像显示所述目标生物，所述面板沿所述第二中轴线旋转的角度属于第一角度区间，所述面板沿所述第三中轴线旋转的角度属于第二角度区间；

5.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第一图像包括视野中心区域，所述第一图像显示所述目标生物，所述根据所述第一图像确定第二拍摄路径，以及，基于所述第二拍摄路径，利用所述主摄像头和所述多个辅摄像头进行拍摄，包括：

6.如权利要求3至5中任一项所述的方法，其特征在于，所述水下机器人还包括定位模块，

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，

8.一种水下机器人，其特征在于，包括视觉模块，所述视觉模块包括面板、主摄像头和多个辅摄像头，其中，所述主摄像头与所述面板基于连接部固定连接，所述主摄像头的第一视野中心线垂直于第一平面，所述第一平面与所述面板平行，每个所述辅摄像头与所述面板连接且能旋转，所述多个辅摄像头分布在所述主摄像头的周围，所述面板与所述水下机器人的主体连接，且所述主摄像头和多个辅摄像头朝向远离所述面板的第一方向，所述面板能在以所述连接部的中心点为原点的三维空间内旋转，所述水下机器人用于执行如权利要求1至7任一项所述方法的步骤。

9.一种拍摄路径确定系统，包括水下机器人以及直播设备，其特征在于，所述水下机器人与直播设备连接，所述水下机器人包括视觉模块，所述视觉模块包括面板、主摄像头和多个辅摄像头；

10.如权利要求9所述的系统，其特征在于，

技术总结
本申请提供一种拍摄路径确定方法及相关设备和系统。该方法应用于包括主摄像头和多个辅摄像头的水下机器人。主摄像头与面板固定连接，可随面板一起旋转。多个辅摄像头也与面板连接，多个辅摄像头位于主摄像头的四周，且可以旋转。该方法包括：利用主摄像头和辅摄像头同时拍摄目标生物得到多个图像集合，将多个图像集合传输给直播设备，以实现直播。并且，根据主摄像头拍摄的图像，调整拍摄路径，其中，拍摄路径包括面板的旋转角度、辅摄像头的旋转角度和水下机器人的移动路径。上述方案，能够实现追踪目标生物并进行拍摄，提升水下生物的拍摄效果，给用户一种在水下遨游以追踪水下生物的视觉感受，沉浸感更强，从而提升直播留存率。

技术研发人员：陈世伟,蒋碧寒,戴言锐,汪晨,张子衡,崔炜轩,郭峰,李业农,钱黎明,查朦
受保护的技术使用者：南通理工学院
技术研发日：
技术公布日：2024/12/5