專利名稱：校正三維圖像的方法和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及校正3D(三維)圖像失真的方法及其系統(tǒng)，從而生成和顯示更逼真的3D圖像，其中所述的3D圖像失真是在3D圖像的生成和顯示步驟中出現(xiàn)的。
背景技術(shù)：
一般地，人類能夠通過眼睛的觀察識(shí)別物體。并且由于人的兩只眼睛彼此分開一定的距離，因此兩只眼睛觀察到的物體形成兩幅圖像，左右眼各形成一幅。識(shí)別物體時(shí)兩幅圖像是部分重疊的。這里，在人兩只眼睛形成的圖像的重疊部分中，當(dāng)通過左右眼傳送到大腦的兩幅不同的圖像在大腦中合成時(shí)，則產(chǎn)生了三維的感覺。
通過上述原理，開發(fā)了使用攝影裝置的多種傳統(tǒng)3D圖像生成和重現(xiàn)設(shè)備。3D圖像設(shè)備包括兩臺(tái)攝像機(jī)，彼此分開與人眼間距相同比例的預(yù)定距離，用以在兩個(gè)位置對(duì)相同物體攝像；合成設(shè)備，用以接收兩臺(tái)攝像機(jī)攝取的兩幅圖像并順序地將接收到的圖像投射在顯示設(shè)備上；以及顯示設(shè)備，用以顯示合成設(shè)備投射的兩幅圖像，使人眼能識(shí)別所攝取的物體。
合成設(shè)備接收分別從兩臺(tái)攝像機(jī)即左右攝像機(jī)傳送的左右圖像，并根據(jù)控制器的控制，順序地將接收到的圖像傳送到顯示設(shè)備。
顯示設(shè)備由LCD屏幕形成，用以接收并顯示從左右合成設(shè)備傳送的兩幅圖像；或者由3D眼鏡形成，用以通過屏幕在觀看者的分開一定距離的左右眼上顯示圖像。為了使觀看者雙眼產(chǎn)生三維感覺，所顯示圖像的距離與兩臺(tái)攝像機(jī)以及觀看者左右眼的距離具有相同比例。
這里，顯示設(shè)備上的左右圖像以預(yù)定的時(shí)間間隔順序地顯示在觀看者的左右眼中，從而觀看者通過同時(shí)地或順序地感知左右圖像而識(shí)別3D圖像。
這樣，左右攝像機(jī)同時(shí)對(duì)物體進(jìn)行攝像，從而產(chǎn)生左右圖像，左右圖像傳送到左右合成設(shè)備。傳送到合成設(shè)備的圖像通過控制器順序地顯示在顯示設(shè)備上。這樣，人能對(duì)顯示設(shè)備上的左右圖像產(chǎn)生三維感覺。
這里，根據(jù)左右攝像機(jī)與被左右攝像機(jī)攝像的物體之間的距離比以及攝像機(jī)所攝像的物體大小，確定顯示給觀看者圖像的大小以及圖像與左右眼之間的距離。
并且，顯示在顯示設(shè)備上的左右圖像之間的距離與人雙眼的間距具有相同比例時(shí)，觀看者產(chǎn)生三維感覺，如同看到實(shí)際物體一樣。
根據(jù)上述傳統(tǒng)技術(shù)，在物體移動(dòng)，攝像機(jī)移動(dòng)，或者相對(duì)物體放大或縮小圖像時(shí)攝像機(jī)對(duì)物體攝像，即不處于固定攝像機(jī)攝取固定物體的狀態(tài)時(shí)，攝像機(jī)間距或者攝像機(jī)所攝取物體的圖像大小改變，輸入攝像機(jī)的物體形狀的圖像比改變。因此，顯示在顯示設(shè)備上的圖像的圖像比改變，從而形成距離感覺與實(shí)際物體不同的圖像。
并且，當(dāng)物體與左右攝像機(jī)的間距以及物體在攝像期間固定時(shí)，由于人類雙眼之間的距離并不是完全相同的，特別是，成人雙眼的間距與兒童的完全不同，從而削弱三維感覺，例如感覺被攝取物體的后部小或大，或者根本不產(chǎn)生三維感覺。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種根據(jù)攝像機(jī)位置的改變校正3D圖像失真的方法，其中根據(jù)攝像機(jī)相對(duì)于物體的高度、方向和傾斜以及左右圖像相對(duì)于觀看攝像機(jī)攝取的圖像的觀看者雙眼相同時(shí)的圖像比校正攝像比。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種校正由于人左右眼的間距形成的3D圖像失真的方法，從而觀看者能觀看到根據(jù)觀看者左右眼間距的不同而移動(dòng)的左右圖像。
為了達(dá)到本發(fā)明的上述目的，提供一種校正3D圖像失真的方法，其步驟包括(a)通過測(cè)量攝像比、圖像比和相對(duì)于物體的圖像分離比以及相對(duì)于觀看者的眼睛分離比并且收集和存儲(chǔ)所測(cè)量的比例，建立基準(zhǔn)數(shù)據(jù)；(b)通過測(cè)量當(dāng)攝取移動(dòng)的物體或者進(jìn)行放大或縮小攝像時(shí)的攝像比、圖像比和圖像分離比以及相對(duì)于觀看者的眼睛分離比產(chǎn)生的變化，并將所測(cè)量的變化傳送到圖像放大和縮小設(shè)備，輸入變化的數(shù)據(jù)；(c)通過根據(jù)基準(zhǔn)數(shù)據(jù)建立步驟產(chǎn)生的基準(zhǔn)數(shù)據(jù)以及變化數(shù)據(jù)輸入步驟中產(chǎn)生的變化數(shù)據(jù)定義左右攝像機(jī)攝取的左右圖像，并將所定義的圖像傳送到圖像放大和縮小設(shè)備，生成圖像；(d)通過計(jì)算攝像比和圖像比相等以及圖像分離比與眼睛分離比相同計(jì)算校正比，將所計(jì)算的值傳送到圖像放大和縮小設(shè)備；(e)通過根據(jù)校正比計(jì)算步驟中計(jì)算的數(shù)值相對(duì)于基準(zhǔn)數(shù)據(jù)的設(shè)定值控制被放大或縮小的左右圖像的大小，校正圖像；(f)通過將尺寸被校正和控制的左右圖像從圖像合成設(shè)備傳送到顯示設(shè)備，合成圖像；以及(g)通過將圖像放大和縮小設(shè)備放大或縮小的校正圖像傳送到顯示設(shè)備并且通過控制圖像合成設(shè)備顯示待顯示的校正圖像，輸出校正的圖像。
為了達(dá)到本發(fā)明的另一目的，提供一種校正3D圖像失真的系統(tǒng)，包括左右攝像機(jī)，其安裝能在不同位置對(duì)相同物體攝像以產(chǎn)生左右照片；左右圖像放大和縮小設(shè)備，用于通過接收攝像機(jī)攝取的物體的左右照片控制攝像機(jī)的攝像比與觀看者的圖像比相同，以及通過控制物體左右圖像之間的距離比與觀看者雙眼之間的距離比相同，利用設(shè)定的數(shù)值校正被放大或縮小的左右圖像；左右圖像合成設(shè)備，用于將被左右圖像放大和縮小設(shè)備放大或縮小的左右圖像傳送到顯示設(shè)備；以及顯示設(shè)備，用于顯示從圖像合成設(shè)備傳送來的左右圖像，使觀看者能夠觀看。
附圖簡(jiǎn)述

圖1表示根據(jù)本發(fā)明校正3D圖像失真的方法；圖2表示根據(jù)本發(fā)明校正3D圖像失真的系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)；以及圖3、4和5表示根據(jù)本發(fā)明解釋左右眼和左右圖像之比的圖。
實(shí)施本發(fā)明的最佳方式圖1表示根據(jù)本發(fā)明校正3D圖像失真的方法。圖2表示根據(jù)本發(fā)明校正3D圖像失真的系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。根據(jù)本發(fā)明的方法包括基準(zhǔn)數(shù)據(jù)建立步驟S10、變化數(shù)據(jù)輸入步驟S20、圖像生成步驟S30、校正比計(jì)算步驟S40、圖像校正步驟S50、圖像合成步驟S60和校正圖像輸出步驟S70。
基準(zhǔn)數(shù)據(jù)建立步驟S10包括攝像比建立步驟S11、圖像比建立步驟S12、圖像分離比建立步驟S13以及c。
在攝像比建立步驟S11中，收集并存儲(chǔ)物體60的左右照片61和62之間的尺寸比以及左右照片61和62與左右攝像機(jī)11和12之間的距離比，即攝像比α，其中被左右攝像機(jī)11和12攝像的物體60具有預(yù)定的尺寸并靜立在預(yù)定位置。
這里，左右照片61和62之間的尺寸比分別由左右攝像機(jī)11和12攝取的物體60在水平方向的距離比A以及垂直方向的距離比B測(cè)量。距離比C由左右照片61和62與左右攝像機(jī)11和12之間的距離測(cè)量。
并且，在攝像比建立步驟S11中，收集并存儲(chǔ)由預(yù)定尺寸的不同物體60與裝在預(yù)定位置的不同攝像機(jī)11和12形成的多個(gè)攝像比α。
在圖像比建立步驟S12，收集并存儲(chǔ)不同圖像比β，包括由左右攝像機(jī)11和13攝取的并顯示在顯示設(shè)備40上的左右圖像41和42形成的尺寸比以及左右圖像41和42與左右眼51和52形成的距離比。
這里，左右圖像41和42形成的尺寸比包括顯示在顯示設(shè)備40上的左右圖像41和42的水平比D和左右圖像41和42的垂直比E。圖像比β由距離比F確定，距離比F根據(jù)形成尺寸比的左右圖像41和42與左右眼51和52之間的距離得到。
并且，優(yōu)選地，通過對(duì)比左右圖像41和42的尺寸與顯示設(shè)備40的水平和垂直尺寸，測(cè)量并存儲(chǔ)左右圖像41和42的水平和垂直尺寸。
在圖像分離比建立步驟S13，收集并存儲(chǔ)左圖像41和右圖像42中心點(diǎn)之間的距離形成的不同距離比X，其中左右圖像41和42由具有預(yù)定攝像比α的左右攝像機(jī)11和12攝取并且在具有預(yù)定圖像比β的顯示設(shè)備40上顯示。
在眼睛分離比建立步驟S14，收集并存儲(chǔ)由觀看左右圖像41和42的觀看者的左眼51與右眼52之間的距離比形成的不同距離比N。
變化數(shù)據(jù)輸入步驟S20包括攝像比測(cè)量步驟S21、圖像比測(cè)量步驟S22、圖像分離比測(cè)量步驟S23以及眼睛分離比測(cè)量步驟S24。
在攝像比測(cè)量步驟S21中，當(dāng)物體60移動(dòng)，左右攝像機(jī)11和12移動(dòng)，或者相對(duì)于物體60進(jìn)行放大或縮小攝像時(shí)，左右照片61和62的尺寸比以及左右照片61和62與左右攝像機(jī)11和12之間的距離比改變，將由上述尺寸比和距離比形成的攝像比α得到的單一圖像傳送到圖像放大和縮小設(shè)備21和22，這將在下面描述。
這里，裝在左右攝像機(jī)11和12外部或內(nèi)部的左右位置探測(cè)器81和82得到攝像比α。
左右位置探測(cè)器81和82測(cè)量左右攝像機(jī)11和12離開地面的高度，左右攝像機(jī)11和12的方向和角度，物體60與左右攝像機(jī)11和12之間的距離，物體60相對(duì)于左右攝像機(jī)11和12的位置，從而檢測(cè)出左右攝像機(jī)11和12相對(duì)物體60的攝像比α。
在圖像比測(cè)量步驟S22中，與顯示設(shè)備40的尺寸對(duì)比，測(cè)量按預(yù)定攝像比α攝取的并顯示在顯示設(shè)備40上的左右圖像41和42的尺寸，測(cè)量左右圖像41和42與觀看左右圖像41和42的觀看者的左右眼51和52之間的距離比。所測(cè)量的比例傳送到圖像放大和縮小設(shè)備21和22。
這里，優(yōu)選地，如左右圖像41和42與觀看者左右眼51和52形成的距離比一樣，測(cè)量觀看者左右眼51和52到3D眼鏡或者與之分開預(yù)定距離的LCD之間的距離。
在圖像分離比測(cè)量步驟S23中，相對(duì)于顯示設(shè)備40的中心點(diǎn)，測(cè)量顯示在顯示設(shè)備40上的左右圖像41和42的中心點(diǎn)之間的距離。所測(cè)量的距離傳送到圖像放大和縮小設(shè)備21和22。
在眼睛分離比測(cè)量步驟S24中，由觀看者所戴3D眼鏡上的探測(cè)器(未示出)或通過手工操作測(cè)量觀看左右圖像41和42的觀看者的左右眼51和52之間的距離。所測(cè)量的距離傳送到圖像放大和縮小設(shè)備21和22。
在圖像生成步驟S30中，物體60的不同圖像由彼此分開預(yù)定距離的左右攝像機(jī)11和12攝取并產(chǎn)生。生成的圖像傳送到圖像放大和縮小設(shè)備21和22。
這里，通過設(shè)定左右攝像機(jī)11和12之間的距離與觀看左右攝像機(jī)11和12生成的圖像的觀看者左右眼51和52之間的距離相等，防止顯示左右攝像機(jī)11和12生成的圖像的放大或縮小。
校正比計(jì)算步驟S40包括攝像/圖像比計(jì)算步驟S41和圖像/眼睛分離比計(jì)算步驟S42。
在攝像/圖像比計(jì)算步驟S41中，通過與攝像比建立步驟S11中建立的物體60固定在預(yù)定位置上的攝像比α以及攝取物體60生成的圖像的圖像比β進(jìn)行對(duì)比，計(jì)算當(dāng)攝取物體60時(shí)由于物體60的移動(dòng)或者左右攝像機(jī)11和12的放大和縮小而改變的攝像比α′和圖像比β′之間的差值。將由以上數(shù)值計(jì)算的數(shù)據(jù)以及形成攝像比α′的單一圖像傳送到圖像放大和縮小設(shè)備21和22，從而使攝像比α和圖像比β互相匹配。
這里，攝像比α和圖像比β之間的關(guān)系表示在下面的方程1中[方程1]A∶B∶C＝D∶E∶FDA=EB=FC]]>D=A×(FC)]]>E=B×(FC)]]>在圖像/眼睛分離比計(jì)算步驟S42中，與圖像分離比建立步驟S13中得到的攝取固定在預(yù)定位置上的物體60生成的并顯示在顯示設(shè)備40上的左圖像41和右圖像42之間的分離距離比X以及觀看者左眼51和右眼52之間的分離距離比N進(jìn)行對(duì)比，計(jì)算變化的左右眼51和52之間的分離距離比S和L以及相應(yīng)變化的左右圖像41和42之間的分離距離比Y和Z。根據(jù)計(jì)算的數(shù)值，計(jì)算左右圖像41和42中心點(diǎn)之間的分離距離比X、Y和Z并將之傳送到圖像放大和縮小設(shè)備。
這里，左右眼51和52之間的分離距離比N、S和L與左右圖像41和42中心點(diǎn)之間的分離距離比X、Y和Z之間的關(guān)系如下[方程2]X∶N＝Y(jié)∶S＝Z∶L在優(yōu)選實(shí)施例的上述方程中，N表示觀看者左右眼51和52之間的初始或平均分離距離比，S表示比觀看者左右眼51和52間距窄的左右眼51和52之間的分離距離比，L表示比觀看者左右眼51和52之間的初始或平均間距N寬的左右眼51和52之間的分離距離比。
并且，X表示當(dāng)左右眼51和52的初始或平均分離距離比為N時(shí)顯示在顯示設(shè)備40上的左右圖像41和42之間的初始或平均分離距離比。這樣，當(dāng)觀看者的左右眼分離距離比為N時(shí)，左右圖像41和42中心點(diǎn)之間的距離為X，從而可以觀看正常的圖像。
并且，Y表示當(dāng)左右眼51和52之間的分離比為s且s小于基準(zhǔn)比時(shí)左右圖像41和42中心點(diǎn)之間的分離比。Z表示當(dāng)左右眼51和52之間的分離比是L且L大于基準(zhǔn)比時(shí)左右圖像41和42中心點(diǎn)之間的分離比。
在圖像校正步驟S50中，左右圖像41和42的圖像比β和圖像分離比通過攝像/圖像比計(jì)算步驟S41和圖像/眼睛分離比計(jì)算步驟S42中計(jì)算的數(shù)值進(jìn)行設(shè)定。這樣，左右圖像41和42的圖像顯示尺寸通過上述設(shè)定的圖像比β和圖像分離比進(jìn)行設(shè)定，并將設(shè)定值傳送到左右圖像合成設(shè)備31和32。
這里，將與攝像比α和圖像比β匹配的計(jì)算校正信息以及與圖像分離比和眼睛分離比匹配的計(jì)算校正信息連同左右攝像機(jī)11和12攝取的圖像一起傳送到左右圖像放大和縮小設(shè)備21和22。
并且，校正信息包括在左右攝像機(jī)11和12生成的每幅圖像中并傳送到左右圖像放大和縮小設(shè)備21和22。這樣，校正左右攝像機(jī)11和12生成的每幅圖像并優(yōu)選地將這些校正的圖像結(jié)合在電影中。
由于顯示左右圖像41和42的顯示設(shè)備40的尺寸是固定的，因此放大左右圖像41和42時(shí)，相對(duì)于左右圖像41和42的放大圖像的中心點(diǎn)剪切放大的部分，并根據(jù)左右圖像放大和縮小設(shè)備21和22中設(shè)定的數(shù)值放大剪切的圖像，使其尺寸與顯示設(shè)備40的屏幕尺寸相同。當(dāng)縮小左右圖像41和42時(shí)，根據(jù)左右圖像放大和縮小設(shè)備21和22中設(shè)定的數(shù)值縮小圖像并將之顯示在顯示設(shè)備40的屏幕上。這里，當(dāng)圖像縮小時(shí)，優(yōu)選地使用適于3D圖像生成的特定顏色(本發(fā)明中為黑色)填補(bǔ)顯示設(shè)備40屏幕上的空白部分，從而形成縮小的圖像。
相對(duì)于預(yù)定尺寸的顯示設(shè)備40得到左右圖像41和42放大和縮小比的方程如下[方程3]d=DG=AG·FC]]>e=EH=BH·FC]]>這里，d表示左右圖像41和42的水平校正比，e表示左右圖像41和42的垂直校正比。G和H分別表示顯示設(shè)備40的水平和垂直尺寸。
在圖像合成步驟S60，將包括設(shè)定的左右圖像41和42的圖像比β和圖像分離比的圖像數(shù)據(jù)應(yīng)用于左右攝像機(jī)11和12生成的左右圖像，并順序地或同時(shí)地傳送到顯示設(shè)備40。
在校正圖像輸出步驟S70中，將左右圖像放大和縮小設(shè)備21和22放大或縮小的校正圖像傳送到顯示設(shè)備40，并通過控制左右圖像合成設(shè)備31和32順序地顯示。
下面描述根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的校正3D圖像失真的系統(tǒng)。
圖2表示根據(jù)本發(fā)明的3D圖像失真校正系統(tǒng)。參考附圖，根據(jù)本發(fā)明的3D圖像失真校正系統(tǒng)包括左右攝像機(jī)11和12、左右位置探測(cè)器81和82、左右圖像放大和縮小設(shè)備21和22、左右圖像合成設(shè)備31和32以及顯示設(shè)備40。
左右攝像機(jī)11和12安裝時(shí)彼此分開預(yù)定的距離，從不同位置攝取相同物體60的不同圖像。
左右位置探測(cè)器81和82位于每臺(tái)左右攝像機(jī)11和12的一側(cè)，測(cè)量左右攝像機(jī)11和12的起始安裝位置，即，離開地面的距離，左右攝像機(jī)11和12攝取圖像的方向，以及左右攝像機(jī)11和12的傾斜。
這里，顯然左右位置探測(cè)器81和82可以裝在左右攝像機(jī)11和12的內(nèi)部，根據(jù)每臺(tái)攝像機(jī)的聚焦測(cè)量左右攝像機(jī)11和12的上述距離、方向和傾斜。
根據(jù)相對(duì)于左右攝像機(jī)11和12攝取的左右圖像的攝像比α、圖像比β、圖像分離比X和眼睛分離比N計(jì)算的對(duì)比數(shù)值，左右圖像放大和縮小設(shè)備21和22設(shè)定顯示在顯示設(shè)備40上的左右圖像41和42水平比和垂直比的大小。設(shè)定的大小傳送到左右圖像合成設(shè)備31和32。
顯示設(shè)備40是具有多個(gè)液晶像素的LCD，用以顯示3D圖像。這里，顯然顯示設(shè)備40包括典型的屏幕，用于顯示彼此分離的或在前后顯示3D圖像；以及3D眼鏡，當(dāng)顯示在屏幕上的兩個(gè)或多個(gè)3D圖像部分重疊時(shí)使觀看者產(chǎn)生三維感覺。
此后描述根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的3D圖像失真的校正以及校正圖像的輸出。
在本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例中，描述了包括兩臺(tái)左右攝像機(jī)11和12和顯示設(shè)備40的3D圖像生成系統(tǒng)中校正失真的方法。左右攝像機(jī)11和12安裝時(shí)，在攝取相同物體的多臺(tái)攝像機(jī)中，攝像機(jī)的物鏡中心排成直線，同時(shí)其分離距離與觀看者的眼睛分離距離N相同。顯示設(shè)備40將攝像機(jī)11和12攝取的兩個(gè)左右圖像41和42分別輸出到一個(gè)LCD屏幕上，使其彼此分離預(yù)定的距離。
在攝取固定于起始或基準(zhǔn)位置上的物體60后，測(cè)量攝像比α、圖像比β、圖像分離比X和眼睛分離比N，并將之傳送和存儲(chǔ)到左右圖像放大和縮小設(shè)備21和22。
根據(jù)物體60移動(dòng)和攝像機(jī)11和12的放大或縮小攝像而改變的攝像水平比A、攝像垂直比B和攝像距離比C，測(cè)量新的攝像比α′。與攝像比α′對(duì)應(yīng)的各個(gè)靜止圖像連同攝像比α′一起傳送到左右圖像放大和縮小設(shè)備21和22。
這里，利用與左右攝像機(jī)11和12連接的左右位置探測(cè)器81和82測(cè)量根據(jù)隨著物體60移動(dòng)而移動(dòng)的攝像機(jī)11和12或者物體60放大或縮小的形狀的攝像機(jī)11和12攝像區(qū)的變化，并將之轉(zhuǎn)換成測(cè)量數(shù)據(jù)，傳送到左右圖像放大和縮小設(shè)備21和22。
將根據(jù)基準(zhǔn)數(shù)據(jù)的攝像比α與根據(jù)物體60移動(dòng)以及攝像機(jī)11和12放大和縮小攝像而改變的攝像比α′進(jìn)行對(duì)比，并計(jì)算出相對(duì)于顯示在顯示設(shè)備40上的左右圖像41和42的尺寸比。將計(jì)算的設(shè)定值以及左右攝像機(jī)11和12攝取的左右圖像41和42傳送到左右圖像放大和縮小設(shè)備21和22。
根據(jù)圖像尺寸比設(shè)定值將傳送到左右圖像放大和縮小設(shè)備21和22的左右圖像41和42進(jìn)行放大或縮小。
這里，將左右圖像41和42的校正信息以及圖像的景象輸入到左右圖像放大和縮小設(shè)備21和22，從而對(duì)左右圖像41和42進(jìn)行校正。將完全校正的每幅圖像景象傳送到左右圖像合成設(shè)備31和32。
將傳送到左右圖像合成設(shè)備31和32的左右圖像41和42順序地傳送到顯示設(shè)備40。
觀看者的左右眼觀看傳送到顯示設(shè)備40的左右圖像41和42，其中形成比例與新設(shè)定的攝像比α′相同的新圖像比β′。
并且，當(dāng)觀看左右圖像41和42的觀看者的眼睛分離距離N變?yōu)椴煌禃r(shí)，左右圖像合成設(shè)備31和32將左右圖像41和42沿相對(duì)觀看者的橫向在顯示設(shè)備40中移動(dòng)，從而圖像分離距離X、Y和Z隨著觀看者的眼睛分離距離N、S和L而變化相同距離。
這里，通過事先輸入到左右圖像合成設(shè)備31和32中的顯示設(shè)備40的所有表面坐標(biāo)，根據(jù)由眼睛分離比定義的圖像分離比設(shè)定傳送到顯示設(shè)備40的每幅圖像的位置坐標(biāo)，接著將之傳送并顯示。
這樣，根據(jù)隨著物體60的移動(dòng)或者對(duì)物體60進(jìn)行放大和縮小攝像時(shí)產(chǎn)生的攝像比α的變化，當(dāng)放大或縮小左右圖像41和42的尺寸時(shí)，觀看者觀看的圖像比β改變，從而連續(xù)顯示物體60的實(shí)際3D圖像。當(dāng)左右圖像41和42中心點(diǎn)之間的距離根據(jù)觀看者左右眼51和52之間的距離變化而變化時(shí)，將3D圖像顯示在顯示設(shè)備40上，并且校正了左右圖像41和42的失真。
雖然參考優(yōu)選實(shí)施例具體圖示和描述了本發(fā)明，但本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員應(yīng)該理解的是，在不偏離如權(quán)利要求限定的本發(fā)明的精神和范圍的情況下可以對(duì)本發(fā)明在形式和細(xì)節(jié)上做出不同變化。
工業(yè)適用性如上所述，根據(jù)本發(fā)明，通過圖像放大和縮小操作校正根據(jù)物體移動(dòng)或者放大和縮小物體的攝像而顯示在顯示設(shè)備上的圖像的不同距離感并將其顯示出來。由觀看者左右眼之間的距離不同產(chǎn)生的3D圖像失真通過調(diào)節(jié)左右圖像的間距得到校正。因此，可以顯示實(shí)際的3D圖像，從而提高3D圖像的質(zhì)量。
權(quán)利要求
1.一種校正3D圖像失真的方法，包括以下步驟(a)通過測(cè)量攝像比、圖像比和相對(duì)于物體的圖像分離比以及相對(duì)于觀看者的眼睛分離比并且收集和存儲(chǔ)所測(cè)量的比例，建立基準(zhǔn)數(shù)據(jù)；(b)通過測(cè)量當(dāng)攝取移動(dòng)的物體或者進(jìn)行放大或縮小攝像時(shí)的攝像比、圖像比和圖像分離比以及相對(duì)于觀看者的眼睛分離比產(chǎn)生的變化，并將所測(cè)量的變化傳送到圖像放大和縮小設(shè)備，輸入變化的數(shù)據(jù)；(c)通過根據(jù)基準(zhǔn)數(shù)據(jù)建立步驟產(chǎn)生的基準(zhǔn)數(shù)據(jù)以及變化數(shù)據(jù)輸入步驟中產(chǎn)生的變化數(shù)據(jù)定義左右攝像機(jī)攝取的左右圖像，并將所定義的圖像傳送到圖像放大和縮小設(shè)備，生成圖像；(d)通過計(jì)算攝像比和圖像比相等以及圖像分離比與眼睛分離比相同計(jì)算校正比，將所計(jì)算的值傳送到圖像放大和縮小設(shè)備；(e)通過根據(jù)校正比計(jì)算步驟中計(jì)算的數(shù)值相對(duì)于基準(zhǔn)數(shù)據(jù)的設(shè)定值控制被放大或縮小的左右圖像的大小，校正圖像；(f)通過將尺寸被校正和控制的左右圖像從圖像合成設(shè)備傳送到顯示設(shè)備，合成圖像；以及(g)通過將圖像放大和縮小設(shè)備放大或縮小的校正圖像傳送到顯示設(shè)備并且通過控制圖像合成設(shè)備顯示待顯示的校正圖像，輸出校正的圖像。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，在步驟(a)中，攝像比由左右照片的尺寸比以及當(dāng)左右攝像機(jī)攝取物體時(shí)產(chǎn)生的左右照片與攝像機(jī)之間的距離比形成。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，在步驟(a)中，攝像比由左右圖像的尺寸比以及當(dāng)左右攝像機(jī)攝取的物體圖像在顯示設(shè)備上顯示時(shí)產(chǎn)生的觀看者雙眼之間的距離比形成。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，在步驟(a)中，圖像分離比是左右圖像的中心點(diǎn)之間的距離比，所述的左右圖像是左右攝像機(jī)按預(yù)定的攝像比攝取的并按預(yù)定的圖像比顯示在顯示設(shè)備上的圖像。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，相對(duì)于左右攝像機(jī)攝取的每幅圖像的攝像和圖像校正信息以及圖像分離比和眼睛分離比校正信息與每幅圖像一起傳送到圖像校正裝置。
6.一種校正3D圖像失真的系統(tǒng)，包括左右攝像機(jī)，其安裝能在不同位置對(duì)相同物體攝像以產(chǎn)生左右照片；左右圖像放大和縮小設(shè)備，用于通過接收攝像機(jī)攝取的物體的左右照片控制攝像機(jī)的攝像比與觀看者的圖像比相同，以及通過控制物體左右圖像之間的距離比與觀看者雙眼之間的距離比相同，利用設(shè)定的數(shù)值校正被放大或縮小的左右圖像；左右圖像合成設(shè)備，用于將被左右圖像放大和縮小設(shè)備放大或縮小的左右圖像傳送到顯示設(shè)備；以及顯示設(shè)備，用于顯示從圖像合成設(shè)備傳送來的左右圖像，使觀看者能夠觀看。
7.如權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其中在左右攝像機(jī)上分別安裝左右位置探測(cè)器，用于通過檢測(cè)左右攝像機(jī)的高度、方向和傾斜來測(cè)量左右攝像機(jī)相對(duì)于物體的左右照片的攝像比，并將所測(cè)量的數(shù)值傳送到左右圖像放大和縮小設(shè)備。
全文摘要
在校正3D圖像失真的方法和系統(tǒng)中，當(dāng)左右攝像機(jī)(11和12)與物體(60)的攝像比根據(jù)物體移動(dòng)或者攝像機(jī)放大和縮小攝取物體而改變時(shí)的不同距離感的顯示，以及當(dāng)觀看者的左右眼(51和52)之間的距離改變時(shí)部分失真3D圖像的顯示，通過使用左右圖像放大和縮小設(shè)備(21和22)放大和縮小左右圖像的控制以及左右圖像(41和42)的移動(dòng)得到校正。這樣，顯示了物體的實(shí)際形狀，從而提高了3D圖像的質(zhì)量。
文檔編號(hào)G06T15/20GK1448029SQ01814290
公開日2003年10月8日 申請(qǐng)日期2001年8月17日 優(yōu)先權(quán)日2000年8月18日
發(fā)明者尹炳二 申請(qǐng)人:去來株式會(huì)社