平行軸立體相機(jī)制造技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)涉及平行軸立體相機(jī)，包括：相機(jī)部，其包括分辨率比輸出影像高的左側(cè)圖像傳感器和右側(cè)圖像傳感器，輸出分辨率與輸出影像相同的RGB數(shù)據(jù)；聚散度控制部，其變更左側(cè)圖像傳感器和右側(cè)圖像傳感器中的至少一方的橫向的讀出開始點(diǎn)，電子式地進(jìn)行控制，以消除對象物的雙目視差；影像處理部，其由左側(cè)影像處理部和右側(cè)影像處理部構(gòu)成，該左側(cè)影像處理部根據(jù)聚散度控制部的控制，對從左側(cè)圖像傳感器輸出的左側(cè)RGB數(shù)據(jù)進(jìn)行影像處理而輸出左側(cè)亮度/色差信號，該右側(cè)影像處理部根據(jù)聚散度控制部的控制，對從右側(cè)圖像傳感器輸出的右側(cè)RGB數(shù)據(jù)進(jìn)行影像處理而輸出右側(cè)亮度/色差信號；以及立體影像合成部，其對左側(cè)亮度/色差信號和右側(cè)亮度/色差信號進(jìn)行合成，來合成立體影像。根據(jù)本發(fā)明專利技術(shù)，能夠防止由左、右側(cè)相機(jī)的校準(zhǔn)誤差造成的影像損失和聚散度控制過程中的影像損失，能夠簡化信號處理過程而最小化立體影像生成過程中的影像失真和時(shí)間延遲。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
【國外來華專利技術(shù)】
本專利技術(shù)涉及平行軸立體相機(jī)。更詳細(xì)地講，本專利技術(shù)涉及如下所述的平行軸方式的立體相機(jī)使不能機(jī)械地進(jìn)行聚散度控制的平行軸立體相機(jī)能夠電子地控制聚散度，并具有能夠使由電子式聚散度控制和左、右側(cè)相機(jī)的校準(zhǔn)誤差產(chǎn)生的影像損失最小化的電子式聚散度控制功能和電子式相機(jī)校準(zhǔn)功能。
技術(shù)介紹
一般來說，立體相機(jī)如人的眼睛那樣使用2臺相機(jī)來得到左、右影像，通過這兩個(gè)影像的視差而使觀測者感覺到立體感。視差(parallax)或雙目視差是指，在2個(gè)觀測點(diǎn)觀察相同點(diǎn)時(shí)的方向之差，由于這樣的視差，在立體相機(jī)中，被攝體的影像成像于這兩個(gè)相機(jī)所具備的圖像傳感器的攝像面中的彼此不同的位置上。將這樣的位置差稱為視差量，這向觀測者提供對于觀測物體的距離信息，使其感覺到立體感。人的眼睛移動(dòng)左、右眼球以使想要觀測的物體的視差量成為0，從而在舒服地感覺到立體感的同時(shí)能夠觀測到物體。將這種調(diào)節(jié)視差量稱為聚散度控制(vergence control),當(dāng)想要觀測的物體的視差量成為O時(shí)，能夠最舒服地觀看影像。當(dāng)觀測者看到從未進(jìn)行聚散度控制的相機(jī)得到的立體影像時(shí)，視差量會表現(xiàn)得非常大，從而感覺到很嚴(yán)重的疲勞感。為了減少這種觀測疲勞，必須具備控制左、右相機(jī)的觀測方向以與被攝體的位置變化無關(guān)地維持一定的視差的聚散度控制功能。另一方面，為了得到立體影像而使用的立體相機(jī)，按照左、右側(cè)圖像傳感器的排列方法而區(qū)分為平行軸方式、交叉軸方式以及水平移動(dòng)軸方式這三種。圖I是用于概念性地說明以往的平行軸方式立體相機(jī)的工作原理的圖。參照圖1，平行軸方式立體相機(jī)是雙目式立體相機(jī)中最簡單的方式，設(shè)計(jì)為能夠?qū)蓚€(gè)圖像傳感器以與人的眼間距相似的距離平行地固定而獲得影像。但是，該平行軸方式立體相機(jī)沒有聚散度控制功能，存在不能夠調(diào)節(jié)由被攝體的距離變化引起的視差量的問題圖2是用于概念性地說明以往的交叉軸方式立體相機(jī)的工作原理的圖。參照圖2，以往的交叉軸方式立體相機(jī)被設(shè)計(jì)為能夠按照物體的距離變化而進(jìn)行聚散度控制。該交叉軸立體相機(jī)對聚散度進(jìn)行控制，以根據(jù)物體的距離變化而使圖像傳感器的光軸旋轉(zhuǎn)，從而使物體的像始終成像在左、右側(cè)圖像傳感器的中心。這模仿了在觀察近處的物體時(shí)向內(nèi)側(cè)會聚，在觀察遠(yuǎn)處的物體時(shí)外展的人的眼球的移動(dòng)。但是，在交叉軸方式的情況下，由于使圖像傳感器交叉而對準(zhǔn)聚散度，因此由聚散度控制造成的圖像傳感器間的間隔變化嚴(yán)重，立體影像再現(xiàn)時(shí)失真嚴(yán)重，由于通過相機(jī)光軸的旋轉(zhuǎn)來進(jìn)行聚散度控制，因此存在很難實(shí)現(xiàn)小型化的問題點(diǎn)。圖3是用于概念性地說明以往的水平移動(dòng)軸方式立體相機(jī)的工作原理的圖。參照圖3，水平移動(dòng)軸立體相機(jī)是如交叉軸方式那樣能夠按照觀測物體的距離變化來進(jìn)行相機(jī)的聚散度控制的相機(jī)。但是，與交叉軸方式不同，被設(shè)計(jì)為在使鏡頭從圖像傳感器分離之后，使圖像傳感器與鏡頭平行地水平移動(dòng)來調(diào)節(jié)聚散度。根據(jù)這種基于圖像傳感器的平行移動(dòng)的聚散度控制方式，由于左、右側(cè)圖像傳感器之間的間隔變化量小而在相比于交叉軸方式影像失真相對較小這一點(diǎn)上是有優(yōu)勢的，但由于使鏡頭與圖像傳感器彼此分離并使圖像傳感器移動(dòng)來進(jìn)行聚散度控制，因此存在在實(shí)際制作立體相機(jī)時(shí)有很多困難的問題點(diǎn)。在之前簡單地進(jìn)行了說明，但是平行軸方式立體相機(jī)與交叉軸方式或水平移動(dòng)軸方式不同，不具備機(jī)械式的聚散度控制功能，但是具有結(jié)構(gòu)簡單這一很大的優(yōu)點(diǎn)。為了充分利用平行軸方式立體相機(jī)的這種優(yōu)點(diǎn)，利用了通過軟件的信號處理來電子式地控制聚散度的方式。但是，根據(jù)以往的這種平行軸方式立體相機(jī)，存在產(chǎn)生由左、右側(cè)相機(jī)的設(shè)備上的校準(zhǔn)誤差引起的影像損失和聚散度控制過程中的影像損失的問題點(diǎn)。對此,參照圖4和圖5進(jìn)一步詳細(xì)說明。圖4是用于說明由構(gòu)成以往的平行軸方式立體相機(jī)的左側(cè)相機(jī)與右側(cè)相機(jī)之間的設(shè)備上的校準(zhǔn)誤差產(chǎn)生的影像損失的圖。參照圖4，由于左側(cè)相機(jī)與右側(cè)相機(jī)之間的設(shè)備上的校準(zhǔn)誤差，在左側(cè)圖像傳感器與右側(cè)圖像傳感器之間會產(chǎn)生水平誤差和垂直誤差。例如，左側(cè)圖像傳感器和右側(cè)圖像傳感器的分辨率分別為1,280X720=921，600像素，在水平誤差為100像素、垂直誤差為50像素時(shí)，產(chǎn)生100X720+50X (1280-100) =131，000像素的影像損失。其結(jié)果，由于想要的輸出影像的分辨率為1，280X720=921, 600像素，但是由設(shè)備上的校準(zhǔn)誤差而產(chǎn)生131，000像素的影像損失，從而實(shí)際的輸出影像的分辨率為1180X670=790，600像素。圖5是用于說明在以往的平行軸方式立體相機(jī)中要求的聚散度控制過程中產(chǎn)生的影像損失的圖。參照圖5，概念性地公開有結(jié)合具有視差的左側(cè)影像與右側(cè)影像而軟件控制聚散度的方式。但是，根據(jù)該方式，由于主要是直接使用傳感器全景(total field)的影像(A、 B)，或者對已經(jīng)攝像的影像進(jìn)行編輯而使用，因此雖然能夠控制聚散度，但是有可能產(chǎn)生兩個(gè)影像不交叉(3D)的區(qū)域(2D)，因此如圖5所示，存在左右或上下影像的一部分不體現(xiàn)為立體的問題點(diǎn)。另夕卜，在韓國公開專利公報(bào)第10-2007-0021694號、韓國公開專利公報(bào)第 10-2007-0030501號、韓國公開專利公報(bào)第10-2002-0037097號、韓國公開專利公報(bào)第 10-2004-005252號中，公開有利用插值法(Interpolation method)等對這種以往的聚散度控制及在該過程中產(chǎn)生的影像損失進(jìn)行補(bǔ)償。但是，這些方式是利用已經(jīng)制造的一般的2臺相機(jī)來生成立體影像的方式，因此為了進(jìn)行聚散度控制而必須在外部具備存儲器。即、是如下的方式在將左/右影像臨時(shí)存儲在該外部存儲器中之后，根據(jù)在外部或內(nèi)部生成的聚散度控制信號，將外部存儲器的讀出(Read out)點(diǎn)調(diào)整為不同，從而對左/右影像的視差控制聚散度。關(guān)于由左/右相機(jī)的校準(zhǔn)誤差產(chǎn)生的影像損失，也利用儲存在外部存儲器中的數(shù)據(jù)來以插值等方式來進(jìn)行補(bǔ)償。如通過這些可知，根據(jù)以往的方式，需要另外的外部存儲器，在進(jìn)行聚散度控制和補(bǔ)償損失的影像的過程中，存在影像失真和影像在時(shí)間上延遲I巾貞以上的問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
技術(shù)課題本專利技術(shù)的目的在于，提供具有能夠防止由左、右側(cè)相機(jī)的設(shè)備上的校準(zhǔn)誤差引起的影像損失的電子式聚散度控制功能和電子式照相機(jī)校準(zhǔn)功能的平行軸方式的立體相機(jī)。另外，本專利技術(shù)的目的在于，提供具有能夠防止聚散度控制過程中的影像損失的電子式聚散度控制功能和電子式照相機(jī)校準(zhǔn)功能的平行軸方式的立體相機(jī)。另外，本專利技術(shù)的目的在于，提供平行軸方式的立體相機(jī)，其使用于聚散度控制的信號處理過程簡單化，并具有能夠使立體影像生成過程中的影像失真和時(shí)間延遲最小化的電子式聚散度控制功能和電子式照相機(jī)校準(zhǔn)功能。另外，本專利技術(shù)的目的在于，提供平行軸方式的立體相機(jī)，其減少在聚散度控制過程中需要的外部存儲器等部件的數(shù)量而能夠減少制造費(fèi)用，具有電子式聚散度控制功能和電子式照相機(jī)校準(zhǔn)功能。解決技術(shù)課題的手段用于解決這種課題的本專利技術(shù)的一側(cè)面的平行軸立體相機(jī)，其包括相機(jī)部，其包括分辨率比輸出影像高的左側(cè)圖像傳感器和右側(cè)圖像傳感器，并輸出分辨率與所述輸出影像相同的RGB數(shù)據(jù)；聚散度控制部，其變更所述左側(cè)圖像傳感器和所述右側(cè)圖像傳感器中的至少一方的橫向的讀出(Read out)開始點(diǎn)，電子式地進(jìn)行控制，以消除對象物的雙目視差； 影像處理部，其由左側(cè)影像處理部和右本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】

【技術(shù)特征摘要】
【國外來華專利技術(shù)】...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：姜熙敏，樸垠華，
申請(專利權(quán))人：ASIC銀行股份有限公司，
類型：
國別省市：