立體圖像獲取方法及裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種立體圖像獲取裝置，用于以第一視差設(shè)置獲取至少兩幅圖像，并發(fā)送至控制裝置；控制裝置，用于獲取至少兩幅圖像的視差，并判斷至少兩幅圖像的視差是否在預(yù)設(shè)的視差范圍之內(nèi)；以及當(dāng)不在預(yù)設(shè)的視差范圍之內(nèi)時，控制裝置將立體圖像獲取裝置的第一視差設(shè)置轉(zhuǎn)換為第二視差設(shè)置，并將第二視差設(shè)置發(fā)送至立體圖像獲取裝置。本發(fā)明還提供一種立體圖像獲取方法。本發(fā)明可自動獲取至少兩幅圖像的視差及轉(zhuǎn)換立體圖像獲取裝置的視差設(shè)置，以獲取合理的視差效果，使得拍攝者在拍攝前期就比較容易得到很好的立體圖像，提高拍攝的效果及效率。
【專利說明】立體圖像獲取方法及裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種圖像獲取方法及裝置，尤其涉及一種立體圖像獲取方法及裝置。【背景技術(shù)】
[0002]人類是通過右眼和左眼所看到的物體的細微差異來感知物體的深度，從而識別出立體圖像的，這種差異被稱為視差。立體顯示技術(shù)就是通過人為的手段來制造人的左右眼的視差，給左、右眼分別送去具有視差的兩幅圖像(也稱為立體圖像)，使大腦在獲取了左右眼看到不同的兩幅圖像之后，產(chǎn)生觀看真實三維物體的感覺。
[0003]隨著立體顯示技術(shù)的快速發(fā)展，越來越多的人開始關(guān)注并研究立體圖像獲取系統(tǒng)，例如在立體視頻拍攝系統(tǒng)中，由于好萊塢立體電影的巨大票房號召力，引起了拍攝制作立體電影的新一輪熱潮。
[0004]由于立體圖像獲取系統(tǒng)的硬件本身的局限，在立體圖像獲取過程中，現(xiàn)有的立體圖像獲取系統(tǒng)需要很多的手動校正工作，并且需要反復(fù)的嘗試才能夠達到合理的狀態(tài)。所以在很多情況下，所獲取的立體圖像的視差并不合理，一旦立體圖像的視差不合理就容易引起觀看者感到不適。當(dāng)視差不合理時，在后期就需要校正，或者需要獲取。在現(xiàn)有的立體圖像獲取方法中，一般是通過立體監(jiān)視器實時監(jiān)控立體拍攝效果，當(dāng)立體監(jiān)視器中拍攝的立體圖像與大銀幕效果之間有差別，或者是發(fā)現(xiàn)了鏡頭機位不合理還要手動的根據(jù)經(jīng)驗來調(diào)整。對導(dǎo)演和攝影師造成較多的限制。
[0005]因此，現(xiàn)有的立體圖像獲取系統(tǒng)的問題在于，需要人工控制立體圖像獲取裝置，才可能獲得合理的視差設(shè)置，由此降低了獲取的效果及效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于提供一種立體圖像獲取方法及裝置，提高拍攝的效果及效率。
[0007]—種立體圖像獲取方法，包括:立體圖像獲取裝置以第一視差設(shè)置，獲取至少兩幅圖像，并發(fā)送至控制裝置；控制裝置獲取至少兩幅圖像的視差，并判斷至少兩幅圖像的視差是否在預(yù)設(shè)的視差范圍之內(nèi)；當(dāng)不在預(yù)設(shè)的視差范圍之內(nèi)時，控制裝置將立體圖像獲取裝置的第一視差設(shè)置轉(zhuǎn)換為第二視差設(shè)置，并將第二視差設(shè)置發(fā)送至立體圖像獲取裝置。
[0008]進一步的，上述立體圖像獲取方法，還包括:立體圖像獲取裝置根據(jù)第二視差設(shè)置獲取至少兩幅圖像，并發(fā)送至控制裝置。
[0009]進一步的，上述控制裝置將所述立體圖像獲取裝置的第一視差設(shè)置轉(zhuǎn)換為第二視差設(shè)置，并將第二視差設(shè)置發(fā)送至立體圖像獲取裝置的步驟具體包括:控制裝置將立體圖像獲取裝置的第一視差設(shè)置轉(zhuǎn)換為第二視差設(shè)置；將第二視差設(shè)置以控制信號的方式發(fā)送至立體圖像獲取裝置。
[0010]進一步的，上述立體圖像獲取裝置以第一視差設(shè)置，獲取至少兩幅圖像，并發(fā)送至控制裝置的步驟之前，包括:控制裝置預(yù)設(shè)至少兩幅圖像的視差范圍。
[0011]進一步的，上述控制裝置通過雙目立體匹配或者多目立體匹配獲取至少兩幅圖像的視差。
[0012]進一步的，上述至少兩幅圖像的視差在預(yù)設(shè)的視差范圍之內(nèi)時，控制裝置將至少兩幅圖像發(fā)送至立體監(jiān)視器。
[0013]一種立體圖像獲取裝置，包括用于獲取至少兩幅圖像的立體成像模塊；視差獲取模塊，用于獲取立體成像模塊以第一視差設(shè)置獲取的至少兩幅圖像的視差；視差轉(zhuǎn)換模塊，用于判斷至少兩幅圖像的視差是否在預(yù)設(shè)的視差范圍之內(nèi)；當(dāng)不在預(yù)設(shè)的視差范圍之內(nèi)時，將立體成像模塊的第一視差設(shè)置轉(zhuǎn)換為第二視差設(shè)置，并將第二視差設(shè)置發(fā)送至立體成像模塊。
[0014]進一步的，上述立體圖像獲取裝置，還包括立體顯示模塊，用于顯示立體成像模塊獲取的至少兩幅圖像。
[0015]進一步的，上述立體圖像獲取裝置，還包括:立體成像伺服電路，用于接收第二視差設(shè)置，并根據(jù)第二視差設(shè)置控制立體成像模塊獲取至少兩幅圖像。
[0016]進一步的，上述第二視差設(shè)置是以控制信號的方式發(fā)送至立體成像伺服電路。
[0017]本發(fā)明可自動獲取及校正至少兩幅圖像的視差，以獲取合理的視差效果，使得拍攝者在拍攝前期就比較容易得到很好的立體圖像，提高拍攝的效果及效率。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1所示為雙目立體視頻拍攝的原理圖；
圖2所示為本發(fā)明立體圖像獲取系統(tǒng)的一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3所示為本發(fā)明將立體圖像獲取裝置的第一視差設(shè)置轉(zhuǎn)換為第二視差設(shè)置的示意
圖；
圖4所示為本發(fā)明控制裝置一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖5所示為本發(fā)明控制裝置另一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖6所示為本發(fā)明立體圖像獲取裝置一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖7所示為立體圖像獲取方法一實施例的流程圖。
【具體實施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進行詳細說明。
[0020]本發(fā)明的立體圖像獲取系統(tǒng)及方法，既適用于雙目立體視頻拍攝模式，也適用于多目立體視頻拍攝模式。利用雙目立體視頻拍攝模式可拍攝具有視差的兩幅圖像，多目立體視頻拍攝模式則可拍攝到具有視差的多幅圖像。本發(fā)明將主要以雙目立體視頻拍攝模式進行說明，本領(lǐng)域技術(shù)人員可根據(jù)雙目立體視頻拍攝模式，應(yīng)用于多目立體視頻拍攝模式。立體圖像獲取裝置可采用水平設(shè)置方式，也可會聚設(shè)置方式進行拍攝。本發(fā)明首先預(yù)設(shè)立體圖像獲取裝置獲取的至少兩幅圖像的視差范圍；后續(xù)的拍攝過程，根據(jù)該預(yù)設(shè)的視差范圍判斷立體圖像獲取裝置所獲取的至少兩幅圖像的視差是否合理。該視差范圍可根據(jù)實際情況進行設(shè)定。當(dāng)立體圖像獲取裝置所獲取的圖像的視差不在預(yù)設(shè)的視差范圍之內(nèi)時，即表示不合理，此時需要校正立體圖像獲取裝置的視差設(shè)置。該視差設(shè)置可以是視差設(shè)置參數(shù)，也可以是視差設(shè)置信號。
[0021]圖1所示為雙目立體視頻拍攝的原理圖。在雙目立體視頻拍攝中，夾角a和水平間距d均為立體圖像獲取裝置獲取圖像時的視差設(shè)置。如圖1的右圖所示，當(dāng)立體圖像獲取裝置為水平設(shè)置時，只涉及水平間距d，此時夾角a為O。如圖1的左圖所示，當(dāng)立體圖像獲取裝置為會聚設(shè)置時，則同時涉及夾角a和水平間距d。本發(fā)明實施例將以會聚設(shè)置方式進行說明。
[0022]圖2所示為本發(fā)明立體圖像獲取系統(tǒng)的一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]本發(fā)明立體圖像獲取系統(tǒng)包括立體監(jiān)視器20、立體圖像獲取裝置22，以及與立體監(jiān)視器20及立體圖像獲取裝置22連接的控制裝置21。在本實施例中，立體圖像獲取裝置22與控制裝置21之間可通過視頻采集線和控制連線連接，控制裝置21與立體監(jiān)視器20之間可通過視頻顯示線連接。視頻采集線和視頻顯示線可用于傳輸至少兩幅具有視差的圖像，控制連線可用于以控制信號的方式發(fā)送的視差設(shè)置。立體圖像獲取裝置22可以是立體照相機或者立體攝影機或者立體攝像機。視頻采集線可以是USB，控制連線可以是USB連線或者IEEE 1394總線，視頻顯示線可以是HDMI連線或者是DVI連線，只要可以同時傳輸視頻及音頻信號即可。
[0024]立體監(jiān)視器20可以是裸眼立體監(jiān)視器或者眼鏡式立體監(jiān)視器，用于顯示立體圖像獲取裝置22獲取的圖像。
[0025]立體圖像獲取裝置22，用于以第一視差設(shè)置獲取至少兩幅圖像，并發(fā)送至控制裝置21。從鏡頭的數(shù)目而言，立體圖像獲取裝置22可以是多鏡頭立體圖像獲取裝置、雙鏡頭立體圖像獲取裝置，相應(yīng)的立體圖像獲取裝置22所獲取的圖像可以是具有視差至少兩幅圖像或者具有視差的多幅圖像。立體圖像獲取裝置22可以是立體攝像機、立體攝影機，或者是立體照相機等具有立體圖像獲取功能的裝置。
[0026]控制裝置21，用于獲取至少兩幅圖像的視差，并判斷該至少兩幅圖像的視差是否在預(yù)設(shè)的視差范圍之內(nèi)；當(dāng)在預(yù)設(shè)的視差范圍之內(nèi)時，將至少兩幅圖像發(fā)送至立體監(jiān)視器20 ;以及當(dāng)不在預(yù)設(shè)的視差范圍之內(nèi)時，將立體圖像獲取裝置22的第一視差設(shè)置轉(zhuǎn)換為第二視差設(shè)置，并將第二視差設(shè)置發(fā)送至立體圖像獲取裝置22。立體圖像獲取裝置22，還用于根據(jù)第二視差設(shè)置獲取至少兩幅圖像，并發(fā)送至控制裝置21。在本發(fā)明中，該預(yù)設(shè)的視差范圍預(yù)先存儲于控制裝置21，視差范圍可以包括水平間距的范圍和/或夾角的范圍。第一視差設(shè)置的參數(shù)可能比第二視差設(shè)置的參數(shù)大，也可能比第二視差設(shè)置的參數(shù)小。該預(yù)設(shè)的視差范圍可以是連續(xù)的數(shù)值范圍，也可以是離散的數(shù)值范圍。比如水平間距d的預(yù)設(shè)范圍可以設(shè)置為51mm至65mm的任意數(shù)值,或者是d等于51mm至65mm的整數(shù)值。相應(yīng)的，夾角a的預(yù)設(shè)范圍可以是連續(xù)的數(shù)值范圍，也可以是離散的數(shù)值范圍。
[0027]圖3所示為本發(fā)明將立體圖像獲取裝置22的第一視差設(shè)置轉(zhuǎn)換為第二視差設(shè)置的示意圖。在圖3中，左圖為控制裝置21所獲取的圖像的視差，分別為d和a，則相應(yīng)的立體圖像獲取裝置22的第一視差設(shè)置也對應(yīng)為d和a ;經(jīng)過與預(yù)設(shè)的視差范圍比較，如果第一視差設(shè)置d和a均大于預(yù)設(shè)的視差范圍的最大值，則可將立體圖像獲取裝置22的視差設(shè)置d和a分別轉(zhuǎn)換為第二視差設(shè)置dl和al (如圖3的中圖所示)，這樣所獲取的圖像就相應(yīng)變?yōu)閐l和al ;相反的，如果第一視差設(shè)置d和a均小于預(yù)設(shè)的視差范圍的最小值，則可將立體圖像獲取裝置22的第一視差設(shè)置d和a分別調(diào)整為第二視差設(shè)置d2和a2 (如圖3的右圖所示)，這樣所獲取的圖像的視差就相應(yīng)變?yōu)閐2和a2。
[0028]圖4所示為本發(fā)明控制裝置21 —實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。[0029]在本實施例中，控制裝置21為具有計算能力的數(shù)據(jù)處理裝置，如個人電腦等。控制裝置可包括處理器302、隨機存儲器304、只讀存儲器306、通信接口 308、輸入輸出接口310，以及驅(qū)動單元312。本實施例中的控制裝置21還可視實際情況增加其它元件或者刪減上述元件，只要能夠解決本發(fā)明所提出技術(shù)問題，并能達到預(yù)期的技術(shù)效果即可。
[0030]處理器302可以是中央處理單兀(Central Processing Unit, CPU),圖形處理單元(Graphic Processing Unit, GPU),一般的微處理器,數(shù)字信號處理器(Digital SignalProcessor, DSP),微控制器，或者專用集成電路(Application Specific IntegratedCircuit ASIC)。處理器302可執(zhí)行一序列的計算機程序指令。計算機程序指令可從只讀存儲器306裝載進入隨機存儲器304，并由處理器302執(zhí)行。通過通信接口 308所提供的通信連接，可遠程訪問控制裝置21?？刂蒲b置21還可通過通信接口 308連接至計算機網(wǎng)絡(luò)或者通信網(wǎng)絡(luò)與其它系統(tǒng)連接。輸入輸出接口 310可接收用戶輸入的信息或者提供相關(guān)信息給用戶。比如，輸出輸出接口 310可以是各種顯示設(shè)備，例如遠程控制器，鍵盤，鼠標，手寫板，語音通信裝置或者其它的光學(xué)或者無線輸入設(shè)備。驅(qū)動單元312可是各種驅(qū)動電路以驅(qū)動不同的裝置。
[0031]進一步的，如圖5所示，為本發(fā)明控制裝置21另一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖?？刂蒲b置21用于調(diào)整立體圖像獲取裝置22的視差設(shè)置。控制裝置21包括存儲模塊210、視差獲取模塊211以及視差轉(zhuǎn)換模塊212。
[0032]存儲模塊210，用于存儲預(yù)設(shè)的視差范圍。預(yù)設(shè)的視差范圍可以包括水平間距的范圍和/或夾角的范圍。第一視差設(shè)置的參數(shù)可能比第二視差設(shè)置的參數(shù)大，也可能比第二視差設(shè)置的參數(shù)小。該預(yù)設(shè)的視差范圍可以是連續(xù)的數(shù)值范圍，也可以是離散的數(shù)值范圍。比如水平間距d的預(yù)設(shè)范圍可以設(shè)置為51mm至65mm的任意數(shù)值，或者是d等于51mm至65_的整數(shù)值。相應(yīng)的，夾角a的預(yù)設(shè)范圍可以是連續(xù)的數(shù)值范圍，也可以是離散的數(shù)值范圍。
[0033]視差獲取模塊211，用于獲取立體圖像獲取裝置22以第一視差設(shè)置獲取的至少兩幅圖像的視差。視差轉(zhuǎn)換模塊212，用于判斷至少兩幅圖像的視差是否在預(yù)設(shè)的視差范圍之內(nèi)；當(dāng)在預(yù)設(shè)的視差范圍之內(nèi)時，將上述至少兩幅圖像發(fā)送至立體監(jiān)視器20進行顯示。當(dāng)不在預(yù)設(shè)的視差范圍之內(nèi)時，將立體圖像獲取裝置22的第一視差設(shè)置轉(zhuǎn)換為第二視差設(shè)置，并將第二視差設(shè)置發(fā)送至立體圖像獲取裝置22。第二視差設(shè)置是以控制信號的方式發(fā)送至立體圖像獲取裝置22。本發(fā)明的視差設(shè)置可以是視差設(shè)置參數(shù)或者視差設(shè)置信號。
[0034]視差獲取模塊211，可通過雙目立體匹配或者多目立體匹配獲取至少兩幅圖像的視差。本發(fā)明實施例中的雙目立體匹配包括基于區(qū)域的雙目立體匹配和基于特征的雙目立體匹配；多目立體匹配包括水平多目立體匹配、正交三目立體匹配、任意排列三目立體匹配和正交多目立體匹配。視差可以是相對視差，也可以是絕對視差。當(dāng)視差獲取模塊211獲取到相對視差之后，可將相對視差轉(zhuǎn)換為絕對視差。
[0035]視差獲取模塊211以基于區(qū)域的雙目立體匹配獲取視差時，首先在立體圖像獲取裝置22所獲取的其中一幅圖像中(如左圖)選擇與實際物理結(jié)構(gòu)對應(yīng)的圖像特征；然后在另一幅圖像中(如右圖)確定出對應(yīng)同一物理結(jié)構(gòu)的圖像特征；最后確定兩幅圖像同一圖像特征之間的相對位置，獲取相對視差。
[0036]視差獲取模塊211以基于區(qū)域的多目立體匹配獲取視差時，可采用局部窗口匹配方法，根據(jù)圖像的顏色信息(灰度信息)，利用窗口區(qū)域的相似度進行匹配，并使用自適應(yīng)的像素異性測量(self-adapting dissimilarity measure)作為相似度測量函數(shù)。自適應(yīng)像素異性測量結(jié)合了絕對誤差和(SAD)與絕對梯度差2個因素，從而具有很高的魯棒性。自適應(yīng)的像素異性測量函數(shù)的定義如下:
【權(quán)利要求】
1.一種立體圖像獲取方法，其特征在于，包括: 立體圖像獲取裝置以第一視差設(shè)置，獲取至少兩幅圖像，并發(fā)送至控制裝置； 控制裝置獲取所述至少兩幅圖像的視差，并判斷所述至少兩幅圖像的視差是否在預(yù)設(shè)的視差范圍之內(nèi)； 當(dāng)不在預(yù)設(shè)的視差范圍之內(nèi)時，控制裝置將所述立體圖像獲取裝置的第一視差設(shè)置轉(zhuǎn)換為第二視差設(shè)置，并將第二視差設(shè)置發(fā)送至立體圖像獲取裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的立體圖像獲取方法，其特征在于，還包括: 立體圖像獲取裝置根據(jù)所述第二視差設(shè)置獲取至少兩幅圖像，并發(fā)送至控制裝置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的立體圖像獲取方法，其特征在于，所述控制裝置將所述立體圖像獲取裝置的第一視差設(shè)置轉(zhuǎn)換為第二視差設(shè)置，并將第二視差設(shè)置發(fā)送至立體圖像獲取裝置的步驟具體包括: 控制裝置將所述立體圖像獲取裝置的第一視差設(shè)置轉(zhuǎn)換為第二視差設(shè)置； 將第二視差設(shè)置以控制信號的方式發(fā)送至立體圖像獲取裝置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的立體圖像獲取方法，其特征在于，所述立體圖像獲取裝置以第一視差設(shè)置，獲取至少兩幅圖像，并發(fā)送至控制裝置的步驟之前，包括:所述控制裝置預(yù)設(shè)至少兩幅圖像的視差范圍。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4任一項所述的立體圖像獲取方法，其特征在于，所述控制裝置通過雙目立體匹配或者多目立體匹配獲取至少兩幅圖像的視差。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的立體圖像獲取方法，其特征在于，當(dāng)所述至少兩幅圖像的視差在預(yù)設(shè)的視差范圍之內(nèi)時，控制裝置將所述至少兩幅圖像發(fā)送至立體監(jiān)視器。
7.一種立體圖像獲取裝置，包括用于獲取至少兩幅圖像的立體成像模塊，其特征在于，包括: 視差獲取模塊，用于獲取立體成像模塊以第一視差設(shè)置獲取的所述至少兩幅圖像的視差; 視差轉(zhuǎn)換模塊，用于判斷所述至少兩幅圖像的視差是否在預(yù)設(shè)的視差范圍之內(nèi)；當(dāng)不在預(yù)設(shè)的視差范圍之內(nèi)時，將所述立體成像模塊的第一視差設(shè)置轉(zhuǎn)換為第二視差設(shè)置，并將所述第二視差設(shè)置發(fā)送至立體成像模塊。
8.如權(quán)利要求7所述的立體圖像獲取裝置，其特征在于，還包括立體顯示模塊，用于顯示立體成像模塊獲取的至少兩幅圖像。
9.如權(quán)利要求7或8所述的立體圖像獲取裝置，其特征在于，還包括: 立體成像伺服電路，用于接收第二視差設(shè)置，并根據(jù)第二視差設(shè)置控制立體成像模塊獲取至少兩幅圖像。
10.如權(quán)利要求7或8所述的立體圖像獲取裝置，其特征在于，所述第二視差設(shè)置是以控制信號的方式發(fā)送至立體成像伺服電路。
【文檔編號】G02B27/22GK103634586SQ201310611799
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2013年11月26日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月26日
【發(fā)明者】夏春秋 申請人:深圳市唯特視科技有限公司