三維成像裝置和三維成像裝置的自動聚焦調節方法制造方法及圖紙

本發明專利技術公開的用于三維成像裝置的自動聚焦調節方法包括：當使第一成像光學系統的第一聚焦透鏡在第一搜索范圍內執行搜索操作時，如果沒有找到第一透鏡位置（對焦位置），則允許第二成像光學系統的第二聚焦透鏡在所述第一搜索范圍內執行搜索操作，在搜索操作期間，基于從所述第二成像單元獲得的第二視點圖像搜索第二透鏡位置，在所述第二透鏡位置處所述第二聚焦透鏡聚焦攝影對象的步驟；將所述第二聚焦透鏡移動到在所述第一搜索范圍內搜索到的第二透鏡位置的步驟；基于在所述第一搜索范圍內搜索到的第二透鏡位置和預先存儲在存儲器中的各個焦點位置之間的差異量來計算所述第一透鏡位置的步驟；以及將所述第一聚焦透鏡移動到所算出的第一透鏡位置的步驟。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及，特別涉及用于有效地搜索兩個成像單元的對焦位置并提高聚焦精度的技術。
技術介紹
傳統地，已經提出了包括兩個成像單元的多種三維成像裝置(參考專利文獻I和專利文獻2)。當三維成像裝置能夠執行使用兩個成像單元從不同視點對同一對象進行成像的三維成像時，三維成像裝置可以執行超廣角全景成像，針對兩個成像單元分別以不同的靈敏度成像。根據使用兩個成像單元執行上述三維成像的三維成像裝置，以給定的視差將兩個成像單元布置在與右眼和左眼對應的位置，基于輸出自兩個成像單元的圖像信號，下游的 信號處理單元分別生成用于右眼的圖像信號和用于左眼的圖像信號。將三維成像裝置的信號處理單元如此生成的用于右眼的圖像信號和用于左眼的圖像信號輸入至具有能夠三維顯示的顯示屏的顯示設備，該輸入在顯示屏上給出三維圖像。順帶提一下，多種數碼照相機執行所謂的對比度(contrast) AF (自動聚焦)作為聚焦調節，聚焦調節為對焦位置的調節，其中內置的自動聚焦調節裝置允許成像光學系統中的聚焦透鏡在預定的搜索范圍內移動，在移動聚焦透鏡期間檢測正進行成像的圖像的對比度，并允許聚焦透鏡移動到對焦位置(透鏡位置)，在該位置上，對比度達到最大值。關于以上提及的專利文獻I中的三維成像裝置，因為兩個成像單元拍攝同一個對象，因此只在一個成像單元內執行對比度AF，并將對比度AF的結果反映給另一個成像單元。從而減少了具有兩個成像單元的成像裝置的對比度AF所需的時間。另外，專利文獻2提出了一種用于如下的三維成像裝置的技術其通過在彼此相反的方向上移動包括在兩個成像單元中的聚焦透鏡來執行AF搜索，并且其使用兩個成像單元中較早檢測到對焦位置的成像單元的AF搜索結果來判定兩個成像單元的對焦位置。日本專利申請公布第2005-045511號日本專利申請公布第2006-162990號
技術實現思路
然而，對于兩個成像單元，聚焦透鏡的透鏡直徑、透鏡柱(lenscylinders)直徑和成像傳感器的靈敏度等不可避免地存在變化(在以下說明中，這些統稱為個體差異)。因此，如專利文獻I和專利文獻2提到的一個成像單元的對焦位置反映到另一個成像單元的對焦位置的配置導致這種個體差異在另一個成像單元的對焦位置上產生一些位移的問題。另一方面，在各個成像單元中分別執行AF操作能夠解決兩個成像單元的個體差異問題，但是卻導致了低效率。鑒于以上情況設計了本專利技術，本專利技術的目的是提供一種三維成像裝置和該三維成像裝置的自動聚焦調節方法，即使在兩個成像單元具有個體差異情況下，它們也能夠有效地在兩個成像單元內執行AF操作并執行高聚焦精度的聚焦調節。為了實現該目的，根據本專利技術的第一方面的三維成像裝置包括第一成像單元，其包括第一成像光學系統，所述第一成像光學系統包括第一聚焦透鏡，所述第一成像單元包括第一成像傳感器，所述第一成像傳感器對通過所述第一成像光學系統在其上成像的對象光執行光電轉換以輸出第一視點圖像；第二成像單元，其包括第二成像光學系統，所述第二成像光學系統包括第二聚焦透鏡，所述第二成像單元包括第二成像傳感器，所述第二成像傳感器對通過所述第二成像光學系統在其上成像的對象光執行光電轉換以輸出第二視點圖像；存儲器，其預先存儲以相同距離聚焦對象的所述第一聚焦透鏡的第一透鏡位置和所述第二聚焦透鏡的第二透鏡位置之間的聚焦位置位移量；以及聚焦調節單元，其允許所 一成像單元獲得的所述第一視點圖像搜索第一透鏡位置，在所述第一透鏡位置聚焦所述對象，所述聚焦調節單元將所述第一聚焦透鏡移動到所述第一透鏡位置，對于所述第二成像光學系統，所述聚焦調節單元允許所述第二聚焦透鏡在第二搜索范圍內執行搜索操作，所述第二搜索范圍比所述第一搜索范圍窄、并且位于與搜索到的第一透鏡位置對應的所述第二聚焦透鏡的透鏡位置的附近，所述聚焦調節單元基于從所述第二成像單元獲取的所述第二視點圖像搜索第二透鏡位置，在所述第二透鏡位置聚焦所述對象，并且所述聚焦調節單元將所述第二聚焦透鏡移動到所述第二透鏡位置，其中當在所述第一搜索范圍內沒有搜索到所述第一透鏡位置的對焦位置時，所述聚焦調節單元允許所述第二聚焦透鏡在所述第一搜索范圍內執行搜索操作，所述聚焦調節單元基于從所述第二成像單元獲取的所述第二視點圖像搜索第二透鏡位置，在所述第二透鏡位置聚焦所述對象，所述聚焦調節單元將所述第二聚焦透鏡移動到所述第二透鏡位置，基于搜索到的第二透鏡位置和存儲在所述存儲器中的聚焦位置位移量計算所述第一透鏡位置，并將所述第一聚焦透鏡移動到所述第一透鏡位置。根據上述第一方面，關于所述第一成像光學系統，允許所述第一聚焦透鏡在預定的第一搜索范圍內執行搜索操作，搜索聚焦所述對象的所述第一透鏡位置，允許所述第一聚焦透鏡移動到所述第一透鏡位置，另一方面，關于所述第二成像光學系統，允許所述第二聚焦透鏡在所述第二搜索范圍內執行搜索操作，所述第二搜索范圍比所述第一搜索范圍窄、并且位于與如此搜索到的第一透鏡位置對應的所述第二聚焦透鏡的透鏡位置的附近，搜索聚焦所述對象的所述第二透鏡位置，并允許所述第二聚焦透鏡移動到此第二透鏡位置。因此，可執行不受第一和第二成像單元的個體差異影響的聚焦。此外，利用首先搜索到的對焦位置(第一透鏡位置)，使得第二聚焦透鏡的第二搜索范圍窄于第一搜索范圍，因此，搜索第二聚焦透鏡的對焦位置(第二透鏡位置)能夠在短時間內執行完。另外，當在第一搜索范圍內沒有找到第一透鏡位置的對焦位置時，允許第二聚焦透鏡在第一搜索范圍內執行搜索操作，基于從第二成像單元獲取的第二視點圖像搜索聚焦對象的第二透鏡位置，并允許第二聚焦透鏡移動到如此搜索到的此第二透鏡位置。因此，能夠允許第二聚焦透鏡精確地移動到對焦位置。此外，關于沒有找到第一透鏡位置的對焦位置的第一聚焦透鏡，基于如此搜索到的第二透鏡位置和存儲在存儲器中的聚焦位置位移量來計算第一透鏡位置，并允許第一聚焦透鏡移動到如此算出的第一透鏡位置。因此，即使在第一和第二成像單元存在個體差異的情況下也能精確地執行聚焦調節。在上述第一方面中，提出了根據本專利技術第二方面的三維成像裝置，其中當在所述第一搜索范圍內沒有搜索到所述第一透鏡位置但搜索到所述第二透鏡位置時，所述聚焦調節單元允許所述第一聚焦透鏡在所述第二搜索范圍內執行搜索操作，所述第二搜索范圍比所述第一搜索范圍窄、并且位于與搜索到的第二透鏡位置對應的所述第一聚焦透鏡的透鏡位置的附近，所述聚焦調節單元基于從所述第一成像單元獲取的所述第一視點圖像搜索所述第一透鏡位置，其中在所述第一透鏡位置聚焦所述對象，所述聚焦調節單元將所述第一聚焦透鏡移動到所述第一透鏡位置，當在所述第二搜索范圍內沒有找到所述第一透鏡位置的對焦位置時，所述聚焦調節單元基于搜索到的第二透鏡位置和存儲在所述存儲器中的聚焦位置位移量計算所述第一透鏡位置，并將所述第一聚焦透鏡移動到所述第一透鏡位置。 根據上述第二方面，允許第一聚焦透鏡基于第二聚焦透鏡的第一搜索范圍的搜索結果在第二搜索范圍內執行搜索操作(重新搜索)。因此，能提高合成精度。在上述第一或第二方面中，提出了根據本專利技術第三方面的三維成像裝置，其中當在所述第二搜索范圍內沒有找到所述第二透鏡位置的對焦位置時，所述聚焦調節單元基于搜索到的第一透鏡位置和存儲在所述存儲器中的聚焦位置位移量計算所述第二透鏡位置，并將本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...

【專利技術屬性】
技術研發人員：潘毅，
申請(專利權)人：富士膠片株式會社，
類型：
國別省市：