專利名稱：一種支持三維互動的攝像頭及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及圖像采集和圖像處理技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著三維圖像、立體視覺、模式識別等圖像技術(shù)的不斷發(fā)展，人們可以以越來越低的成本實(shí)現(xiàn)三維成像、立體視覺檢測以及模式識別，同時將這一領(lǐng)域的新的技術(shù)應(yīng)用到更多的其他方面。現(xiàn)有的三維攝像頭大多采用兩個單攝像頭簡單拼湊的方式，將兩個攝像頭簡單的平行放置在一起來采集兩幅平面圖像，用戶只能觀看三維圖像，但無法基于三維圖像實(shí)現(xiàn)互動，用戶體驗效果不佳，且兩個單攝像頭彼此獨(dú)立工作，誤差較大，三維圖像顯示效果不佳。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是，提供一種支持三維互動的攝像頭及系統(tǒng)，能夠在原有的三維攝像頭基礎(chǔ)上，以較小的成本向用戶提供基于三維圖像實(shí)現(xiàn)互動的功能，優(yōu)化了用戶的體驗效果。為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供了一種支持三維互動的攝像頭，包括兩個感光器件，水平間隔一預(yù)設(shè)距離放置，用于從不同角度采集目標(biāo)圖像；圖像同步采集電路，與所述兩個感光器件均相連，用于觸發(fā)所述兩個感光器件同時采集圖像，輸出從不同角度采集到的目標(biāo)圖像；視差計算電路，與所述圖像同步采集模塊相連，用于接收目標(biāo)圖像，據(jù)以計算并輸出視差圖像；傳輸接口，與所述圖像同步采集電路和所述視差計算電路均相連，用于接收目標(biāo)圖像和視差圖像，并輸出。進(jìn)一步地，上述攝像頭還可具有以下特點(diǎn)還包括畸變校正電路，位于所述圖像同步采集電路和所述視差計算電路之間，以及所述圖像同步采集電路和所述傳輸接口之間，用于接收目標(biāo)圖像，對由于所述兩個感光器件的擺放位置偏離預(yù)期位置引起的目標(biāo)圖像的誤差進(jìn)行校正。進(jìn)一步地，上述攝像頭還可具有以下特點(diǎn)對于不具有畸變校正電路的攝像頭，還包括原始圖像壓縮電路，位于所述圖像同步采集電路和傳輸接口之間，用于對目標(biāo)圖像進(jìn)行壓縮處理，然后輸出至所述傳輸接口 ；和/或視差圖像壓縮電路，位于所述視差計算電路和傳輸接口之間，用于對視差圖像進(jìn)行壓縮處理，然后輸出至所述傳輸接口。進(jìn)一步地，上述攝像頭還可具有以下特點(diǎn)
3[0018]對于具有畸變校正電路的攝像頭，還包括原始圖像壓縮電路，位于所述畸變校正電路和傳輸接口之間，用于對校正后的目標(biāo)圖像進(jìn)行壓縮處理，然后輸出至所述傳輸接口 ；和/或視差圖像壓縮電路，位于所述視差計算電路和傳輸接口之間，用于對校正后的視差圖像進(jìn)行壓縮處理，然后輸出至所述傳輸接口。為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型還提供了一種支持三維互動的系統(tǒng)，包括如上所述的攝像頭，用于采集目標(biāo)圖像，據(jù)以計算視差圖像，輸出目標(biāo)圖像和視差圖像；上位機(jī)驅(qū)動裝置，具有與所述攝像頭匹配的傳輸接口，從所述攝像頭接收目標(biāo)圖像和視差圖像，根據(jù)目標(biāo)圖像進(jìn)行三維顯示，將視差圖像反饋給應(yīng)用程序做三維互動。本實(shí)用新型提供的一種支持三維互動的攝像頭及系統(tǒng)，在原有的三維攝像頭基礎(chǔ)上，以較小的成本向用戶提供基于三維圖像實(shí)現(xiàn)互動的功能，優(yōu)化了用戶的體驗效果，且優(yōu)化了三維圖像顯示效果。說明書附圖

圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例一種支持三維互動的攝像頭結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例一種支持三維互動的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例上位機(jī)驅(qū)動裝置的工作流程示意圖。
具體實(shí)施方式
以下描述和附圖充分地示出本實(shí)用新型的具體實(shí)施方案，以使本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠?qū)嵺`它們。其他實(shí)施方案可以包括結(jié)構(gòu)的、邏輯的、電氣的、過程的以及其他的改變。實(shí)施例僅代表可能的變化。除非明確要求，否則單獨(dú)的組件和功能是可選的，并且操作的順序可以變化。一些實(shí)施方案的部分和特征可以被包括在或替換其他實(shí)施方案的部分和特征。 本實(shí)用新型的實(shí)施方案的范圍包括權(quán)利要求書的整個范圍，以及權(quán)利要求書的所有可獲得的等同物。在本文中，本實(shí)用新型的這些實(shí)施方案可以被單獨(dú)地或總地用術(shù)語“實(shí)用新型” 來表示，這僅僅是為了方便，并且如果事實(shí)上公開了超過一個的實(shí)用新型，不是要自動地限制該應(yīng)用的范圍為任何單個實(shí)用新型或?qū)嵱眯滦蜆?gòu)思。第一實(shí)施例參見圖1，該圖示出了本實(shí)用新型實(shí)施例一種支持三維互動的攝像頭，包括兩個感光器件，水平間隔一預(yù)設(shè)距離放置，用于從不同角度采集目標(biāo)圖像。所述感光器件可以采用例如CMOS傳感器。圖像同步采集電路，與所述兩個感光器件均相連，用于觸發(fā)所述兩個感光器件同時采集圖像，輸出從不同角度采集到的目標(biāo)圖像。視差計算電路，與所述圖像同步采集模塊相連，用于接收目標(biāo)圖像，據(jù)以計算并輸出視差圖像。傳輸接口，與所述圖像同步采集電路和所述視差計算電路均相連，用于接收目標(biāo)圖像和視差圖像，并輸出。所述傳輸接口可以采用例如USB接口，或者網(wǎng)絡(luò)傳輸接口等。本實(shí)用新型實(shí)施例提供的攝像頭，采用圖像同步采集電路控制2個感光器件以實(shí)現(xiàn)圖像采集，確保了目標(biāo)圖像采集的同步性，進(jìn)而確保了三維顯示的效果；增加了視差計算電路，提供視差數(shù)據(jù)，從而為三維互動業(yè)務(wù)提供可能；視差計算電路采用專用芯片實(shí)現(xiàn)，運(yùn)算速度快，相對于由上位機(jī)側(cè)通過軟件算法計算視差的做法而言，處理速度更快，且為支持三維互動功能而對上位機(jī)進(jìn)行硬件改進(jìn)在實(shí)現(xiàn)時并不現(xiàn)實(shí)。由于視差計算需要兩個感光器件完全位于同一水平面上，并且高度，傾角等參數(shù)完全一致，這一點(diǎn)在生產(chǎn)環(huán)節(jié)無法保證，因此，較佳地，本實(shí)用新型設(shè)計加入畸變矯正模塊， 將由于兩個感光器件擺放不一致而引起的圖像變形矯正為理想值，從而得到精確的視差圖，以供后續(xù)交互使用。S卩，設(shè)計畸變校正電路，位于所述圖像同步采集電路和所述視差計算電路之間，以及所述圖像同步采集電路和所述傳輸接口之間，用于從所述圖像同步采集電路接收目標(biāo)圖像，對由于所述兩個感光器件的擺放位置偏離預(yù)期位置引起的目標(biāo)圖像的誤差進(jìn)行校正， 將校正后的目標(biāo)圖像分別輸出至所述視差計算電路和所述傳輸接口。由于采用畸變校正電路，使得輸入視差計算電路的目標(biāo)圖像為校正后的目標(biāo)圖像，有效確保了視差計算的準(zhǔn)確性；且，使得由所述傳輸接口輸出的目標(biāo)圖像為校正后的目標(biāo)圖像，有效確保了目標(biāo)圖像進(jìn)行三維顯示時的顯示效果。考慮到數(shù)據(jù)傳輸速度，尤其是采用網(wǎng)絡(luò)傳輸時的速度，為了減少時延，較佳地，還需要對輸出的數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮后再輸出。SP，還需要設(shè)計圖像壓縮電路，其中對于不存在畸變校正電路的攝像頭(圖中未示出):設(shè)計原始圖像壓縮電路，位于所述圖像同步采集電路和傳輸接口之間，用于對目標(biāo)圖像進(jìn)行壓縮處理，然后輸出至所述傳輸接口 ；和/或設(shè)計視差圖像壓縮電路，位于所述視差計算電路和傳輸接口之間，用于對視差圖像進(jìn)行壓縮處理，然后輸出至所述傳輸接口。對于存在畸變校正電路的攝像頭設(shè)計原始圖像壓縮電路，位于所述畸變校正電路和傳輸接口之間，用于對校正后的目標(biāo)圖像進(jìn)行壓縮處理，然后輸出至所述傳輸接口 ；和/或設(shè)計視差圖像壓縮電路，位于所述視差計算電路和傳輸接口之間，用于對校正后的視差圖像進(jìn)行壓縮處理，然后輸出至所述傳輸接口。第二實(shí)施例參見圖2，該圖示出了本實(shí)用新型實(shí)施例一種支持三維互動的系統(tǒng)，包括支持三維互動的攝像頭，用于從不同角度同時采集目標(biāo)圖像，據(jù)以計算視差圖像， 輸出所述目標(biāo)圖像和所述視差圖像。所述支持三維互動的攝像頭的結(jié)構(gòu)參見第一實(shí)施例， 此處不再贅述。上位機(jī)驅(qū)動裝置，具有與所述攝像頭匹配的傳輸接口，從所述攝像頭接收目標(biāo)圖像和視差圖像，將目標(biāo)圖像合成三維圖像并顯示，將視差圖像反饋給應(yīng)用程序做三維互動。 例如，當(dāng)運(yùn)行視頻聊天應(yīng)用時，采集使用者的目標(biāo)圖像和視差圖像，形成的具有視差信息的三維圖像，雙方可以感知對方的動作，實(shí)現(xiàn)例如虛擬握手等交互動作。其中，所述上位機(jī)驅(qū)動裝置的工作流程參見圖3。本實(shí)用新型實(shí)施例提供的支持三維互動的系統(tǒng)，以較小的成本即可實(shí)現(xiàn)三維互動功能，且增強(qiáng)了三維顯示的視覺效果，提高了用戶的使用體驗效果。根據(jù)所述公開的實(shí)施例，可以使得本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或者使用本實(shí)用新型。對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，這些實(shí)施例的各種修改是顯而易見的，并且這里定義的總體原理也可以在不脫離本實(shí)用新型的范圍和主旨的基礎(chǔ)上應(yīng)用于其他實(shí)施例。以上所述的實(shí)施例僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種支持三維互動的攝像頭，其特征在于，包括兩個感光器件，水平間隔一預(yù)設(shè)距離放置，用于從不同角度采集目標(biāo)圖像；圖像同步采集電路，與所述兩個感光器件均相連，用于觸發(fā)所述兩個感光器件同時采集圖像，輸出從不同角度采集到的目標(biāo)圖像；視差計算電路，與所述圖像同步采集模塊相連，用于接收目標(biāo)圖像，據(jù)以計算并輸出視差圖像；傳輸接口，與所述圖像同步采集電路和所述視差計算電路均相連，用于接收目標(biāo)圖像和視差圖像，并輸出。
2.如權(quán)利要求1所述的攝像頭，其特征在于，還包括畸變校正電路，位于所述圖像同步采集電路和所述視差計算電路之間，以及所述圖像同步采集電路和所述傳輸接口之間，用于接收目標(biāo)圖像，對由于所述兩個感光器件的擺放位置偏離預(yù)期位置引起的目標(biāo)圖像的誤差進(jìn)行校正。
3.如權(quán)利要求1所述的攝像頭，其特征在于，還包括原始圖像壓縮電路，位于所述圖像同步采集電路和傳輸接口之間，用于對目標(biāo)圖像進(jìn)行壓縮處理，然后輸出至所述傳輸接口 ；和/或視差圖像壓縮電路，位于所述視差計算電路和傳輸接口之間，用于對視差圖像進(jìn)行壓縮處理，然后輸出至所述傳輸接口。
4.如權(quán)利要求2所述的攝像頭，其特征在于，還包括原始圖像壓縮電路，位于所述畸變校正電路和傳輸接口之間，用于對校正后的目標(biāo)圖像進(jìn)行壓縮處理，然后輸出至所述傳輸接口 ；和/或視差圖像壓縮電路，位于所述視差計算電路和傳輸接口之間，用于對校正后的視差圖像進(jìn)行壓縮處理，然后輸出至所述傳輸接口。
5.一種支持三維互動的系統(tǒng)，其特征在于，包括如權(quán)利要求1-4中任何一項所述的攝像頭；上位機(jī)驅(qū)動裝置，具有與所述攝像頭匹配的傳輸接口，從所述攝像頭接收目標(biāo)圖像和視差圖像，根據(jù)目標(biāo)圖像進(jìn)行三維顯示，將視差圖像反饋給應(yīng)用程序做三維互動。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種支持三維互動的攝像頭及系統(tǒng)，該攝像頭包括兩個感光器件，水平間隔一預(yù)設(shè)距離放置，用于從不同角度采集目標(biāo)圖像；圖像同步采集電路，與所述兩個感光器件均相連，用于觸發(fā)所述兩個感光器件同時采集圖像，輸出從不同角度采集到的目標(biāo)圖像；視差計算電路，與所述圖像同步采集模塊相連，用于接收目標(biāo)圖像，據(jù)以計算并輸出視差圖像；傳輸接口，與所述圖像同步采集電路和所述視差計算電路均相連，用于接收目標(biāo)圖像和視差圖像，并輸出。該攝像頭在原有的三維攝像頭基礎(chǔ)上，以較小的成本向用戶提供基于三維圖像實(shí)現(xiàn)互動的功能，優(yōu)化了用戶的體驗效果。
文檔編號G06F3/01GK202268982SQ20112043200
公開日2012年6月6日 申請日期2011年11月3日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月3日
發(fā)明者王嘉, 鮑東山 申請人:北京新岸線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)有限公司