專利名稱：用于控制一個立體照相機(jī)的方法和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一個用于生成和/或顯示一個更真實的立體圖像的方法和系統(tǒng)。特別地，本發(fā)明涉及控制一個照相機(jī)或一組立體照相機(jī)的的方法和系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
一般地，人類可以通過眼睛去感應(yīng)環(huán)境來識別一個物體。而且，由于兩只眼睛互相之間有一個預(yù)定的空間間隔，兩只眼睛感應(yīng)到的該物體，一開始被感覺為兩個圖像，每一個圖像由左眼或右眼中的其中一個形成。當(dāng)這兩個圖像部分地交迭，人腦識別到該物體。這里，在所述由人腦感應(yīng)到的圖像的被交迭的部分，由于由左眼和右眼傳送來的兩個不同的圖像被合成在大腦中，就有一個三維的感覺。
通過使用上述的原理，就研制了使用照相機(jī)和顯示的不同的傳統(tǒng)的三維(3D)圖像生成和復(fù)制系統(tǒng)。
作為這些系統(tǒng)其中的一個例子，美國專利4,729,017公開了“立體顯示方法和裝置”。具有一個相對簡單的結(jié)構(gòu)，所述裝置允許一個觀察者通過肉眼觀察一個立體圖像。
這些系統(tǒng)的另一個例子，美國專利5,978,143公開了“立體記錄和顯示系統(tǒng)”。該專利公開了立體顯示的圖像內(nèi)容可以被觀察者很容易地在場景內(nèi)控制，這被所述立體照像機(jī)記錄。
這些系統(tǒng)的另一個例子，美國專利6,005,607公開了“立體計算機(jī)圖形圖像生成裝置和立體電視裝置”。這個裝置立體地顯示從三維結(jié)構(gòu)信息中生成的二維圖像。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個方面提供一種方法，計算一個照相機(jī)的拍攝比率。該方法包括，提供至少一個照相機(jī)，包括一個光調(diào)整設(shè)備，所述調(diào)整設(shè)備，被配置來調(diào)整進(jìn)入到所述照相機(jī)的光的量。該方法還包括，使用所述的至少一個照相機(jī)拍攝一個場景，存儲所述照相機(jī)的最大和最小拍攝比率，當(dāng)所述場景被拍攝時，為所述光調(diào)整設(shè)備探測一個調(diào)整程度。該方法還包括，根據(jù)所述最大和最小比率和所探測到的調(diào)整程度，計算至少一個拍攝比率，其中所述拍攝比率與被所述照相機(jī)拍攝的所述場景的范圍有關(guān)。
本發(fā)明的另一個方面提供一個裝置，用于計算一個拍攝比率，與至少一個照相機(jī)一起使用。該裝置包括一個焦點(diǎn)調(diào)整部分，一個探測部分，一個存儲器，以及一個拍攝比率計算部分。所述焦點(diǎn)調(diào)整部分，包括多個刻度。所述探測部分，探測所述焦點(diǎn)調(diào)整部分的一個當(dāng)前刻度位置。所述存儲器，存儲所述照相機(jī)的最大和最小拍攝比率。所述拍攝比率計算部分，根據(jù)所述最大和最小比率和探測到的刻度位置，計算所述照相機(jī)的拍攝比率，其中所述拍攝比率與由所述照相機(jī)拍攝的所述場景的范圍相關(guān)。
本發(fā)明的另一個方面提供一個裝置，用于計算一個拍攝比率，與至少一個照相機(jī)一起使用。該裝置包括一個虹膜；一個探測部分，一個存儲器，以及一個拍攝比率計算部分。所述探測部分，來探測所述虹膜的開口程度。所述存儲器，來存儲所述照相機(jī)的最大和最小拍攝比率。所述拍攝比率計算部分，根據(jù)所述最大和最小拍攝比率和探測到的開口程度，計算所述照相機(jī)的拍攝比率，其中所述拍攝比率與由所述照相機(jī)拍攝的所述場景的范圍相關(guān)。
本發(fā)明的另一個方面提供一個照相機(jī)，具有計算拍攝比率的一個裝置。所述照相機(jī)包括一個圖像數(shù)據(jù)處理部分，一個焦點(diǎn)調(diào)整部分，一個探測部分，一個存儲器，一個拍攝比率計算部分，以及一個輸出部分。所述圖像數(shù)據(jù)處理部分，處理一個拍攝圖像。所述焦點(diǎn)調(diào)整部分，包括多個刻度。所述探測部分，探測所述焦點(diǎn)調(diào)整部分的當(dāng)前刻度位置。所述存儲器，存儲所述照相機(jī)的最大和最小拍攝比率。所述拍攝比率計算部分，根據(jù)所述最大和最小拍攝比率和所述刻度位置，計算所述照相機(jī)的拍攝比率，其中所述拍攝比率與由所述照相機(jī)拍攝的所述場景的范圍相關(guān)。所述輸出部分，輸出所述計算出的拍攝比率和被拍攝的圖像。
本發(fā)明的另一個方面提供一個方法，根據(jù)一個觀察者眼睛的移動，來控制一組立體照相機(jī)的移動。所述方法包括，顯示至少一個立體圖像；當(dāng)所述觀察者觀看所述至少一個立體圖像時，探測觀察者的至少一只眼睛的移動；以及向位于遠(yuǎn)程地點(diǎn)的一組立體照相機(jī)，傳送代表探測到的觀察者眼睛移動的數(shù)據(jù)。該方法還包括，在所述遠(yuǎn)程地點(diǎn)，接收所述眼睛移動數(shù)據(jù)；根據(jù)所接收的眼睛移動數(shù)據(jù)，確定照相機(jī)調(diào)整值；以及根據(jù)所述照相機(jī)調(diào)整值，控制所述的一組立體照相機(jī)的移動，使得所述照相機(jī)跟隨觀察者的眼睛移動。
本發(fā)明的另一個方面提供一個方法，根據(jù)一個觀察者眼睛的移動，來控制一對投影部分的移動。該方法包括，提供一對投影部分，投射一個場景的三維結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)到一對二維平面上。該方法還包括，由所述的一對投影部分，從所述三維結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)生成至少一個立體圖像，所述的立體圖像包括一對二維平面圖像。該方法還包括，顯示所述的立體圖像；當(dāng)所述觀察者觀看所述立體圖像時，探測觀察者的至少一只眼睛的移動；以及根據(jù)探測到的眼睛移動數(shù)據(jù)，確定照相機(jī)調(diào)整值。該方法包括，根據(jù)所述照相機(jī)調(diào)整值，控制所述投影部分的移動，使得所述投影部分跟隨觀察者的眼睛移動。
本發(fā)明的另一個方面提供一個系統(tǒng)，根據(jù)一個觀察者眼睛的移動，來控制立體照相機(jī)的移動。該系統(tǒng)包括，一組顯示設(shè)備，一個眼睛移動探測器，一個發(fā)射機(jī)，一個接收機(jī)，一個照相機(jī)控制器。所述的一組顯示設(shè)備，顯示至少一個立體圖像，所述立體圖像包括一對二維平面圖像。所述的眼睛移動探測器，探測觀察者對著所述的一組顯示設(shè)備的眼睛中的至少一只眼睛的移動。所述的發(fā)射機(jī)，向一組立體照相機(jī)，傳送代表探測到的觀察者眼睛移動的數(shù)據(jù)。所述的接收機(jī)，接收所述眼睛移動數(shù)據(jù)。所述的照相機(jī)控制器，根據(jù)所接收的眼睛移動數(shù)據(jù)，控制所述的立體照相機(jī)的移動。
本發(fā)明的另一個方面提供一個照相機(jī)系統(tǒng)，用于追蹤一個觀察者接目鏡的移動。該系統(tǒng)包括，一組立體照相機(jī)，一個接收機(jī)，以及一個照相機(jī)控制器。所述的接收機(jī)，接收代表觀察者接目鏡移動的移動數(shù)據(jù)。所述的照相機(jī)控制器，根據(jù)所述的接目鏡移動數(shù)據(jù)，控制所述照相機(jī)的移動，使得所述照相機(jī)向所述觀察者接目鏡移動的方向移動。
本發(fā)明的另一個方面提供一個方法，根據(jù)一個觀察者眼睛的移動，來控制立體照相機(jī)的移動。該方法包括，接收代表一個觀察者接目鏡移動的移動數(shù)據(jù)，根據(jù)所述接目鏡移動數(shù)據(jù)，計算照相機(jī)位置調(diào)整值。該方法還包括，根據(jù)所述照相機(jī)位置調(diào)整值，控制所述立體照相機(jī)的移動，使得所述照相機(jī)向所述接目鏡移動的方向移動。
本發(fā)明的另一個方面提供一個照相機(jī)系統(tǒng)，用于追蹤一個觀察者眼睛的移動。該系統(tǒng)包括，多組立體照相機(jī)，一個接收機(jī)，一個計算設(shè)備，以及至少一個照相機(jī)選擇器。所述的接收機(jī)，接收表示一個觀察者接目鏡移動的移動數(shù)據(jù)。所述的計算設(shè)備，根據(jù)所述接目鏡移動數(shù)據(jù)，生成一個照相機(jī)選擇信號。所述的至少一個照相機(jī)選擇器，根據(jù)所述照相機(jī)選擇信號，從所述的多組照相機(jī)中選擇一組立體照相機(jī)。
本發(fā)明的另一個方面提供一個方法，根據(jù)一個觀察者接目鏡的移動，控制立體照相機(jī)的移動。該方法包括，提供多組立體照相機(jī)；接收表示一個觀察者接目鏡移動的移動數(shù)據(jù)；以及根據(jù)所述接目鏡移動數(shù)據(jù)，確定一個照相機(jī)選擇信號。該方法還包括，根據(jù)所述照相機(jī)選擇信號，從所述的多組照相機(jī)中選擇一組立體照相機(jī)，以及使用選擇的該組立體照相機(jī)拍攝具有一個或多個物體的一個場景。
本發(fā)明的另一個方面提供，一個控制一組立體照相機(jī)的移動的方法。該方法包括，在一組顯示設(shè)備上，顯示至少一個立體圖像，該立體圖像包括一對二維平面圖像。該方法還包括，在所述二維平面圖像上，提供至少一個輸入設(shè)備指示器，并且在所述二維平面圖像上，將所述的至少一個輸入設(shè)備指示器從一個第一位置移動到一個第二位置。該方法還包括，為所述的至少一個設(shè)備指示器的所述第二位置，確定一個位置值，并向位于一個遠(yuǎn)程地點(diǎn)的一組立體照相機(jī)，傳送所確定的位置值。該方法包括，在所述遠(yuǎn)程地點(diǎn)，接收所確定的位置值，以及根據(jù)接收的位置值，控制所述立體照相機(jī)的移動。
本發(fā)明的另一個方面提供一個系統(tǒng)，用于控制一組立體照相機(jī)的移動。該系統(tǒng)包括，一組顯示設(shè)備，一個輸入設(shè)備，一個計算設(shè)備，一個發(fā)射機(jī)，一個接收機(jī)，以及一個照相機(jī)控制器。所述的一組顯示設(shè)備，顯示至少一個立體圖像，所述立體圖像包括一對二維平面圖像。所述的輸入設(shè)備，控制顯示在所述二維平面圖像上的至少一個輸入設(shè)備指示器的移動，所述的至少一個輸入設(shè)備指示器被設(shè)定移動到所述二維平面圖像上的一個目標(biāo)位置。所述的計算設(shè)備，為所述的至少一個指示器的目標(biāo)位置，確定一個位置值。所述的發(fā)射機(jī)，向一組立體照相機(jī)傳送所確定的位置值。所述的接收機(jī)，接收所述位置值。所述的照相機(jī)控制器，根據(jù)接收到的位置值，控制所述立體照相機(jī)的移動。
本發(fā)明的另一個方面提供一個系統(tǒng)，用于控制一組立體照相機(jī)的移動。該系統(tǒng)包括，一組顯示設(shè)備，一個輸入設(shè)備，一個觀察點(diǎn)結(jié)構(gòu)，一個計算設(shè)備，一個發(fā)射機(jī)，一個接收機(jī)，以及一個照相機(jī)控制器。所述的一組顯示設(shè)備，顯示至少一個立體圖像，所述立體圖像包括一對二維平面圖像。所述的輸入設(shè)備，控制顯示在所述二維平面圖像上的至少一個輸入設(shè)備指示器的移動，所述的至少一個輸入設(shè)備指示器被設(shè)定移動到所述二維平面圖像上的一個目標(biāo)位置。所述的觀察點(diǎn)結(jié)構(gòu)，規(guī)定至少一個開口，允許追蹤觀察者的眼睛的移動，所述開口與所述顯示設(shè)備的每一個屏幕的中心點(diǎn)對齊。所述的計算設(shè)備，確定所述的至少一個輸入設(shè)備指示器的所述目標(biāo)位置，并且根據(jù)所述目標(biāo)位置，計算觀察者每一只眼睛的所述中心點(diǎn)的位置值。所述的發(fā)射機(jī)，向一組立體照相機(jī)傳送所計算的位置值。所述的接收機(jī)，接收所述位置值。所述的照相機(jī)控制器，根據(jù)接收到的位置值，控制所述立體照相機(jī)的移動。
本發(fā)明的另一個方面提供一個系統(tǒng)，用于控制立體照相機(jī)的移動。該系統(tǒng)包括，一組顯示設(shè)備，一個發(fā)射機(jī)，一個接收機(jī)，以及一個照相機(jī)控制器。所述的一組顯示設(shè)備，顯示至少一個立體圖像和至少一個輸入設(shè)備指示器，并確定所述的至少一個輸入設(shè)備指示器的目標(biāo)位置值，所述立體圖像包括一對二維平面圖像，所述至少一個輸入設(shè)備指示器位于所述二維平面圖像上。所述的發(fā)射機(jī)，向位于一個遠(yuǎn)程照相機(jī)地點(diǎn)的一組立體照相機(jī)傳送所確定的位置值。所述的接收機(jī)，在所述遠(yuǎn)程照相機(jī)地點(diǎn)，接收所述位置值。所述的照相機(jī)控制器，根據(jù)所述位置值，控制所述立體照相機(jī)。
本發(fā)明的另一個方面提供，一個顯示立體圖像的方法。該方法包括，在一組顯示設(shè)備上，顯示至少一個立體圖像，該立體圖像包括一對二維平面圖像，并提供用于空間放大率的調(diào)整數(shù)據(jù)，所述空間放大率相關(guān)于被拍攝的一個場景的尺寸。該方法還包括向遠(yuǎn)程的一組立體照相機(jī)發(fā)送所述放大率調(diào)整數(shù)據(jù)；以及根據(jù)所述放大率調(diào)整數(shù)據(jù)，調(diào)整所述立體照相機(jī)之間的距離。
本發(fā)明的另一個方面提供一個系統(tǒng)，用于顯示立體圖像。該系統(tǒng)包括，一組顯示設(shè)備，一個輸入設(shè)備，一個發(fā)射機(jī)，一個接收機(jī)，一組立體照相機(jī)，以及一個照相機(jī)控制器。所述的一組顯示設(shè)備，顯示至少一個立體圖像，所述立體圖像包括一對二維平面圖像。所述的輸入設(shè)備，提供用于空間放大率的調(diào)整數(shù)據(jù)，所述空間放大率相關(guān)于被拍攝的一個空間的尺寸。所述的發(fā)射機(jī)，傳送所述放大率調(diào)整數(shù)據(jù)。所述的接收機(jī)，接收所述放大率調(diào)整數(shù)據(jù)。所述的照相機(jī)控制器，根據(jù)所述放大率調(diào)整數(shù)據(jù)，調(diào)整所述立體照相機(jī)之間的距離。
本發(fā)明的另一個方面提供一個照相機(jī)系統(tǒng)，用于與一組顯示設(shè)備通信數(shù)據(jù)。該系統(tǒng)包括，一組立體照相機(jī)，一個接收機(jī)，以及一個照相機(jī)控制器。所述的一組立體照相機(jī)，生成至少一個立體圖像。所述的接收機(jī)，從所述的一組顯示設(shè)備，接收用于空間放大率的調(diào)整數(shù)據(jù)，所述的空間放大率相關(guān)于被所述的一組立體照相機(jī)拍攝的空間的尺寸。所述的照相機(jī)控制器，根據(jù)所述放大率調(diào)整數(shù)據(jù)，調(diào)整所述的一組立體照相機(jī)之間的距離。
本發(fā)明的另一個方面提供一個控制一組立體照相機(jī)的方法。該方法包括，提供一組立體照相機(jī)，并生成至少一個立體圖像，該立體圖像包括，分別由所述的一組立體照相機(jī)生成的一對二維平面圖像。該方法還包括接收用于空間放大率的調(diào)整數(shù)據(jù)，所述的空間放大率相關(guān)于被所述的一組立體照相機(jī)拍攝的空間的尺寸，以及根據(jù)所述空間放大率調(diào)整數(shù)據(jù)，調(diào)整所述的立體照相機(jī)之間的距離。
本發(fā)明的另一個方面提供一個顯示立體圖像的方法。該方法包括，提供一對投影部分，互相之間距離一個預(yù)定的間隔，并被配置來投影一個場景的三維結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)到一對二維平面上。該方法還包括，由所述的一對投影部分，從所述三維結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)生成至少一個立體圖像，所述的立體圖像包括一對二維平面圖像。該方法還包括，在一對顯示設(shè)備中，分別顯示所述的一對二維平面圖像，并向所述顯示設(shè)備提供用于空間放大率的調(diào)整數(shù)據(jù)，所述空間放大率相關(guān)于所述場景的尺寸。該方法包括，根據(jù)所述放大率調(diào)整數(shù)據(jù)，調(diào)整所述投影部分之間的距離。
本發(fā)明的另一個方面提供一個系統(tǒng)，用于顯示立體圖像。該系統(tǒng)包括，一對投影部分，一對顯示設(shè)備，一個輸入設(shè)備，以及一個計算設(shè)備。所述的一對投影部分，互相之間距離一個預(yù)定的間隔，從一個場景的三維結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)生成至少一個立體圖像，所述的立體圖像包括一對二維平面圖像。所述的一對顯示設(shè)備，分別顯示所述的一對二維平面圖像。所述的輸入設(shè)備，提供用于空間放大率的調(diào)整數(shù)據(jù)，所述空間放大率相關(guān)于所述場景的尺寸。所述的一個計算設(shè)備，根據(jù)所述放大率調(diào)整數(shù)據(jù)，調(diào)整所述投影部分之間的距離。


圖1A顯示了一個典型的三維圖像生成和復(fù)制裝置。
圖1B顯示了另一個典型的三維圖像生成和復(fù)制裝置。
圖2A和圖2B顯示了一個照相機(jī)的拍攝比率。
圖3A和圖3B顯示了一個顯示設(shè)備的屏幕比率，該設(shè)備顯示一個被拍攝的圖像。
圖4A顯示了，根據(jù)一個照相機(jī)的焦距的變化，一個物鏡和一個膠片之間距離的變化。
圖4B顯示了，根據(jù)該照相機(jī)的所述焦距的變化，所述拍攝比率的變化。
圖4C顯示了，拍攝比率和照相機(jī)的焦距之間的關(guān)系。
圖4D顯示了一個示范性的表格，呈現(xiàn)了一個照相機(jī)的最大和最小的拍攝比率。
圖5A顯示了根據(jù)本發(fā)明的一個方面的一個拍攝比率計算裝置。
圖5B顯示了根據(jù)本發(fā)明的另一個方面的一個拍攝比率計算裝置。
圖6A顯示了一個示范性的流程圖，用來解釋圖5A中的拍攝比率計算裝置的運(yùn)行。
圖6B顯示了一個示范性的流程圖，用來解釋圖5B中的拍攝比率計算裝置的運(yùn)行。
圖7顯示了一個照相機(jī)，包括如圖5A和5B所示的拍攝比率計算裝置。
圖8顯示了用于顯示立體圖像的一個系統(tǒng)，以使得拍攝比率(A∶B∶C)基本上相同于屏幕比率(D∶E∶F)。
圖9顯示了一個示范性的流程圖，用于解釋圖8的所述圖像尺寸調(diào)整部分的運(yùn)行。
圖10是一個概念圖，用于解釋每一個顯示設(shè)備中的所述圖像尺寸調(diào)整。
圖11顯示了一個示范性的流程圖，用于解釋圖8中顯示的系統(tǒng)的整體運(yùn)行。
圖12顯示了根據(jù)本發(fā)明的一個方面的所述顯示系統(tǒng)的例子。
圖13顯示了根據(jù)本發(fā)明的一個方面的一個三維(三維)顯示系統(tǒng)，包括一個眼睛位置固定設(shè)備。
圖14顯示了被顯示的圖像和一個觀察者的眼睛之間的關(guān)系。
圖15顯示了根據(jù)本發(fā)明的一個方面的一個三維圖像顯示系統(tǒng)。
圖16顯示了一個示范性的流程圖，用于解釋圖15所示的系統(tǒng)的運(yùn)行。
圖17是一個概念圖，用于解釋圖15中所述顯示設(shè)備的運(yùn)行。
圖18顯示了根據(jù)本發(fā)明的另一個方面的一個三維圖像顯示系統(tǒng)。
圖19顯示了一個示范性的流程圖，用于解釋圖18中的系統(tǒng)的運(yùn)行。
圖20顯示了一個概念圖，用于解釋圖18中的系統(tǒng)的運(yùn)行。
圖21A顯示了一個接目鏡運(yùn)動探測設(shè)備。
圖21B是一個概念圖，用于解釋所述接目鏡的運(yùn)動。
圖22是一個概念圖，用于解釋所述被顯示的圖像的中心點(diǎn)的運(yùn)動。
圖23顯示了根據(jù)本發(fā)明的一個方面的用于一個三維顯示系統(tǒng)的一個照相機(jī)系統(tǒng)。
圖24顯示了對應(yīng)于圖23所示的所述照相機(jī)系統(tǒng)的一個顯示系統(tǒng)。
圖25顯示了一個示范性的流程圖，用于解釋圖23和24所示的所述照相機(jī)和顯示系統(tǒng)的運(yùn)行。
圖26A是一個概念圖，顯示了一組立體照相機(jī)的參數(shù)。
圖26B是一個概念圖，顯示了一個觀察者眼睛的參數(shù)。
圖27是一個概念圖，顯示了一組立體照相機(jī)的運(yùn)動。
圖28是一個概念圖，用于根據(jù)觀察者和物體之間的距離，解釋所述接目鏡的運(yùn)動。
圖29顯示了根據(jù)本發(fā)明的另一個方面的一個三維顯示系統(tǒng)，用于控制一組立體照相機(jī)。
圖30顯示如圖29所示的所述照相機(jī)控制器的一個示范性的框圖。
圖31顯示了一個示范性的流程圖，用于解釋根據(jù)本發(fā)明的一個方面的所述照相機(jī)控制器的運(yùn)行。
圖32A顯示了一個示范性的圖表，該圖表用來控制水平的和垂直的發(fā)動機(jī)。
圖32B顯示了一個概念圖，解釋了所述照相機(jī)的運(yùn)動。
圖33顯示了一個示范性的流程圖，用于解釋圖29所示的系統(tǒng)的運(yùn)行。
圖34顯示了根據(jù)本發(fā)明的另一個方面的，用于一個三維顯示系統(tǒng)的一個立體照相機(jī)控制器系統(tǒng)。
圖35顯示了一個示范性的表格，呈現(xiàn)了照相機(jī)調(diào)整值和被選擇的照相機(jī)之間的關(guān)系。
圖36A是多組立體照相機(jī)的一個頂部俯視圖。
圖36B是所述多組立體照相機(jī)的一個前部正視圖。
圖37顯示了一個示范性的流程圖，用于解釋圖34所示系統(tǒng)的運(yùn)行。
圖38顯示了根據(jù)本發(fā)明的另一個方面的一個三維顯示系統(tǒng)。
圖39顯示了一個三維顯示圖像的例子。
圖40A-40H顯示了概念圖，解釋了在三維鼠標(biāo)光標(biāo)和接目鏡位置之間的關(guān)系。
圖41顯示了圖38所示的所述顯示設(shè)備的一個示范性的框圖。
圖42顯示了一個示范性的流程圖，用于解釋圖41中的顯示設(shè)備的運(yùn)行。
圖43A-43C顯示了概念圖，解釋了計算所述接目鏡的所述中心點(diǎn)的位置和兩個位置之間的距離的方法。
圖44是一個概念圖，用于解釋被顯示的圖像的中間點(diǎn)的位置的確定方法。
圖45顯示了根據(jù)本發(fā)明的另一個方面的一個三維顯示系統(tǒng)。
圖46顯示了圖45所示的所述顯示設(shè)備的示范性框圖。
圖47是一個概念圖，用于根據(jù)所述接目鏡的運(yùn)動，解釋所述照相機(jī)控制。
圖48顯示了一個示范性的流程圖，用于解釋圖45所示的系統(tǒng)的運(yùn)行。
圖49顯示了根據(jù)本發(fā)明的另一個方面的一個三維顯示系統(tǒng)。
圖50顯示了圖49所示的所述照相機(jī)控制器的一個示范性的框圖。
圖51顯示了一個示范性的流程圖，用于解釋圖50中的所述照相機(jī)控制器。
圖52顯示了一個示范性的表格，用于解釋在空間放大率和照相機(jī)距離之間的關(guān)系。
圖53顯示了一個示范性的流程圖，用于解釋圖49所示的整個系統(tǒng)的運(yùn)行。
圖54顯示了根據(jù)本發(fā)明的另一個方面的一個三維顯示系統(tǒng)。
圖55顯示了一個示范性的表格，用于解釋所述照相機(jī)運(yùn)動和顯示角度之間的關(guān)系。
圖56顯示了一個示范性的流程圖，用于解釋圖54所示的系統(tǒng)的整體運(yùn)行。
圖57顯示了根據(jù)本發(fā)明的另一個方面的一個三維顯示系統(tǒng)。
圖58顯示了圖57中的所述顯示設(shè)備的一個示范性的框圖。
圖59A和59B是概念圖，用于解釋所述被顯示圖像的調(diào)整。
圖60顯示了一個示范性的流程圖，用于解釋圖57中系統(tǒng)的運(yùn)行。
圖61顯示了為所述圖像傳輸立體圖像和拍攝比率的所述系統(tǒng)的一個示范性的框圖。
圖62顯示了為所述圖像在一個持久的存儲器上存儲立體圖像和拍攝比率的所述系統(tǒng)的一個示范性的框圖。
圖63顯示了所述數(shù)據(jù)示范性的格式，該數(shù)據(jù)存儲在圖62中的記錄介質(zhì)中。
圖64顯示了一對便攜式通信設(shè)備的示范性框圖，包括一對數(shù)碼相機(jī)和一對顯示屏幕。
圖65顯示了一個便攜式通信設(shè)備的示范性框圖，用于根據(jù)一個拍攝比率和一個屏幕比率顯示立體圖像。
圖66A和66B顯示了一個便攜式通信設(shè)備的示范性框圖，用于控制所述立體圖像的位置。
圖67顯示了一個便攜式通信設(shè)備的示范性框圖，用于控制立體圖像的空間放大率。
圖68顯示了一個概念圖，用于解釋具有單獨(dú)的顯示屏幕的一個便攜式通信設(shè)備。
圖69A和69B顯示了一個示范性框圖，用于解釋從三維結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)生成所述立體圖像。
圖70顯示了一個三維顯示系統(tǒng)，用于使所述立體照相機(jī)和顯示設(shè)備之間的分辨率一致。
具體實施例方式
圖1A顯示了一個典型的三維圖像生成和復(fù)制裝置。圖1A中的所述系統(tǒng)使用兩個顯示設(shè)備來顯示立體圖像。所述裝置包括一組立體照相機(jī)110和120，互相之間以一個預(yù)定的距離分隔開。所述照相機(jī)110和120可以被分隔開相同于一個觀察者的兩只眼睛之間的距離，用于在兩個不同的位置拍攝一個物體100。每一個照相機(jī)110和120分別向所述顯示設(shè)備140和150同時或相繼地提供每一個被拍攝的圖像。所述顯示設(shè)備140和150被定位，使得觀察者能夠分別通過他的左眼和右眼觀察到顯示在所述設(shè)備140和150上的每一個圖像。所述觀察者能夠通過同時地或相繼地感應(yīng)和合成所述左邊的和右邊的圖像來識別一個三維圖像。也就是說，當(dāng)所述觀察者用每一只眼睛看到一對立體圖像時，一個單個的圖像(物體)被覺察到，具有三維的性質(zhì)。
圖1B顯示了另一個典型的三維圖像生成和復(fù)制裝置。圖1B中的所述系統(tǒng)使用一個顯示設(shè)備來顯示立體圖像。所述裝置包括一組立體照相機(jī)110和120，互相之間以一個預(yù)定的距離分隔開，用于在兩個不同的位置拍攝同一個物體100。每一個照相機(jī)110和120向一個合成設(shè)備130提供每一個拍攝的圖像。所述合成設(shè)備130從所述左邊的和右邊的照相機(jī)110和120接收兩個圖像，并且相繼地將所接收到的圖像照射到一個顯示設(shè)備160上。所述合成設(shè)備130可以被定位于一個照相機(jī)地點(diǎn)，或一個屏幕地點(diǎn)。所述觀察者佩戴特殊的眼鏡170，該眼鏡允許每一只眼看到每一個被顯示的圖像。所述眼鏡170可以包括一個過濾器或一個光柵，允許所述觀察者交替地看到每一個圖像。所述顯示設(shè)備160可以包括一個液晶顯示器(LCD)或一個三維眼鏡，如一個頭戴式顯示器(HMD)。這樣，所述觀察者能夠識別一個三維圖像，通過每一只眼睛相繼地感知所述左邊的和右邊的圖像。
這里，根據(jù)兩個照相機(jī)和要被所述照相機(jī)拍攝的所述物體之間的距離，以及所述被拍攝物體的尺寸，所述被顯示的圖像的尺寸就確定了。而且，由于顯示在所述顯示設(shè)備上的所述左邊的和右邊的圖像之間的距離，與一個觀察者的左眼和右眼之間的距離，具有相同的比率，所述觀察者感覺到以三維形式觀察所述實際的物體。
在上述的技術(shù)中，當(dāng)物體運(yùn)動，照相機(jī)運(yùn)動，或者關(guān)于所述物體，執(zhí)行一個放大(拉近)或縮小(放遠(yuǎn))圖像功能，不處于一個固定的物體被一個固定的照相機(jī)拍攝的狀態(tài)時，所述物體可以被所述照相機(jī)拍攝。在這些情況下，所述照相機(jī)和所述被拍攝的物體之間的距離，或者所述被拍攝的物體的尺寸改變。這樣，一個觀察者可以感覺到所述圖像，具有一種距離感覺，這種距離感和所述照相機(jī)與所述物體間的實際距離不同。
而且，即使當(dāng)所述物體和所述立體照相機(jī)之間的距離在拍攝過程中是固定的時，每一個觀察者具有其特定的眼間距離，生物測量，這是通過測量所述觀察者的眼睛的中心點(diǎn)之間的距離。例如，一個成人的眼間距離和一個兒童的眼間距離就非常不同。而且，所述眼間距離在相同年齡的觀察者之間也有變化。同時，在現(xiàn)有的三維顯示系統(tǒng)中，每一個立體圖像的中心點(diǎn)之間的距離被固定在一般成年人的距離值(如，70毫米)，如圖1A和1B示出。然而，如上所述，每一個觀察者具有他自己個人的眼間距離。這可能會引起頭疼，當(dāng)所述觀察者觀察立體圖像并且三維感覺被扭曲時。在一些情況中，甚至感覺不到三維。
為了顯示一個真實的三維圖像，本發(fā)明的一個方面要調(diào)整顯示圖像或顯示設(shè)備，使得所述顯示設(shè)備中的屏幕比率(D∶E∶F)基本相等于所述照相機(jī)中的拍攝比率(A∶B∶C)。在下文中，術(shù)語三維圖像和立體圖像將表達(dá)相同的意思。并且，一個立體圖像包括由一對立體照相機(jī)生成的一對二維平面圖像。立體圖像包括多個立體圖像。
拍攝比率(A∶B∶C)和屏幕比率(D∶E∶F)圖2A和圖2B顯示了一個照相機(jī)的拍攝比率。該比率涉及一個范圍，或所述空間的尺寸，與通過一個照相機(jī)的取景器看到的范圍成正比，該照相機(jī)能夠在一個場景中進(jìn)行拍攝。所述拍攝比率包括三個參數(shù)(A，B，C)。參數(shù)A和B被分別定義為所述空間的水平和垂直長度，包括被所述照相機(jī)20拍攝的所述物體22。參數(shù)C被定義為在所述照相機(jī)20和所述物體22之間的垂直距離。一般地，一個照相機(jī)具有它自己本身的，能夠拍攝一個物體的水平和垂直范圍，并且所述水平和垂直長度的比率通常是不變的，如，4∶3或16∶9。這樣，一旦所述水平或垂直長度中的一個被確定了，另外一個長度也就被自動確定了。本發(fā)明的一個實施例中，所述照相機(jī)20包括一個視頻照相機(jī)，一個靜態(tài)式照相機(jī)，一個模擬照相機(jī)，或一個數(shù)碼照相機(jī)。
為了做說明，假設(shè)所述物體22被置于與所述照相機(jī)20相距10米處，并且被拍攝使得所述物體22被包括在一個單一的膠片或一個圖像幀中，如圖2A和圖2B所示。如果所述水平距離(A)是20米，所述垂直距離(B)將是“15米”，相對于4∶3的照相機(jī)比率。因為所述照相機(jī)20和所述物體之間的距離是10米，所述拍攝比率是20∶15∶10＝2∶1.5∶1。在本發(fā)明的一個實施例中，當(dāng)拍攝一個物體時的所述拍攝比率可以根據(jù)一個照相機(jī)物鏡的光學(xué)特性被確定，如，最大的拍攝比率和最小的拍攝比率。
圖3A和圖3B表示了一個顯示設(shè)備的屏幕比率，該設(shè)備顯示一個拍攝圖像。所述屏幕比率涉及一個觀察者能夠通過一個顯示設(shè)備看到的范圍。所述屏幕比率包括三個參數(shù)(D∶E∶F)。參數(shù)D和E被分別定義為顯示在所述顯示設(shè)備24中的所述圖像的水平的和垂直的長度。參數(shù)F被定義為在所述顯示設(shè)備和一個觀察者的眼睛26之間的垂直距離。方便起見，在圖3A和圖3B中，只有一只眼睛26和一個顯示設(shè)備24被顯示出，而沒有顯示出兩只眼睛和一組顯示設(shè)備。F可以使用一個距離探測傳感器被自動地測量，或手工進(jìn)行測量，或可以被固定。在本發(fā)明的一個實施例中，參數(shù)D和E被調(diào)整，使得所述拍攝比率(A∶B∶C)和所述屏幕比率(D∶E∶F)相等。這樣，在所述顯示設(shè)備24中的所述被調(diào)整的圖像的尺寸，相對應(yīng)于被所述照相機(jī)20拍攝的圖像的尺寸。這表明一個觀察者看到的被顯示的圖像的尺寸與由所述照相機(jī)20生成的圖像的尺寸成比例。這樣，通過總是保持“A∶B∶C＝D∶E∶F”的關(guān)系，一個更真實的三維圖像就被提供給觀察者。這樣，通過本發(fā)明的一個實施例，如果所述照相機(jī)以較大拍攝比率拍攝一個物體，所述圖像也就采用一個較大屏幕比率被顯示。
圖4A顯示了，根據(jù)所述照相機(jī)20的焦距的變化，一個物鏡和一個膠片之間距離的變化。(注意，雖然本說明書中使用了術(shù)語“膠片”，這個術(shù)語并不局限于模擬圖像記錄介質(zhì)。比如，一個電荷耦合元件CCD設(shè)備或互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體CMOS圖像傳感器可以被用來在數(shù)字環(huán)境中獲取圖像)。所述照相機(jī)20可以具有更多的焦距范圍，但是圖4A中只示例出了四個焦距范圍。
如圖4A所示，根據(jù)所述照相機(jī)20的焦距，在一個膠片和物鏡之間的距離范圍從d1到d4。所述焦距可以通過所述照相機(jī)20的一個焦點(diǎn)調(diào)整部分(將在下文做解釋)進(jìn)行調(diào)整。當(dāng)所述焦距是“無窮大”(∞)時，所述距離(d1)是最短的。當(dāng)所述照相機(jī)20被設(shè)置成具有一個無窮大的焦距時，所述照相機(jī)20通過所述物鏡接收最大量的光。當(dāng)所述焦距是0.5米，在該處所述照相機(jī)通過所述物鏡接收最少量的光時，所述距離(d4)是最長的。也就是說，進(jìn)入所述照相機(jī)20的光的量，根據(jù)所述照相機(jī)20的焦距而變化。
因為所述物鏡的位置通常是固定的，為了從d1到d4改變所述距離，所述膠片的位置范圍，根據(jù)所述焦距，是從Ps到Pe，等于“d”。所述照相機(jī)20的所述焦距調(diào)整部分調(diào)整所述膠片的位置，從Ps到P1。所述照相機(jī)20的所述焦距調(diào)整可以手工執(zhí)行，或可以自動實現(xiàn)。
圖4B顯示了，根據(jù)所述照相機(jī)20的所述焦距的變化，拍攝比率的變化。所述拍攝比率(A∶B∶C)可以被表示成(A/C∶B/C)。當(dāng)所述照相機(jī)被設(shè)置成具有一個無窮大的焦距，所述值A(chǔ)/C或B/C是最大的值，如圖4B所示是“2.0/1”。相反，當(dāng)所述照相機(jī)20被設(shè)置成具有，例如，一個“0.5米”的焦距時，所述值A(chǔ)/C或B/C是最小的值，如圖4B所示是“1.0/1”。也就是說，所述照相機(jī)接收的光越多，所述拍攝比率越大。相似的，所述焦距越大，所述拍攝比率越大。
圖4C顯示了，拍攝比率和照相機(jī)的焦距之間的關(guān)系。所述照相機(jī)的焦距可以被確定，例如，通過探測所述照相機(jī)的所述焦點(diǎn)調(diào)整部分的當(dāng)前的刻度位置。如圖4C所示，當(dāng)所述照相機(jī)具有一個“0.3米到無窮大”的焦距范圍，當(dāng)所述照相機(jī)拍攝一個物體時，所述焦點(diǎn)調(diào)整部分位于刻度在0.3米和無窮大之間的一個位置上。在這種情況下，所述拍攝比率呈線性變化，如圖4C所示。如果所述照相機(jī)具有一個焦點(diǎn)調(diào)整部分，當(dāng)拍攝一個物體時，該部分自動進(jìn)行調(diào)整，所述拍攝比率可以被確定，通過探測自動被調(diào)整的當(dāng)前的焦距。
圖4D顯示了一個示范性的表格，呈現(xiàn)了一個照相機(jī)的最大和最小的拍攝比率。如上所述，當(dāng)所述焦距最長時，例如，圖4D所示的無窮大的距離，一個照相機(jī)具有最大的拍攝比率(A∶B∶C＝3∶2∶1)。而且，當(dāng)所述焦距最短時，例如，圖4D所示的“0.3米”，所述照相機(jī)具有最小的拍攝比率(A∶B∶C＝1.5∶1∶1)。所述照相機(jī)的最大和最小的拍攝比率由其光學(xué)特性決定。在一個實施例中，一個照相機(jī)制造公司可能在照相機(jī)的技術(shù)說明書中提供最大和最小的拍攝比率。圖4D中的表格用來在所述焦點(diǎn)調(diào)整部分位于在“0.3米和無窮大”之間的一個刻度上時，確定拍攝比率。
用來計算一個照相機(jī)的拍攝比率的方法和系統(tǒng)圖5A顯示了根據(jù)本發(fā)明的一個方面的一個拍攝比率計算裝置。所述裝置包括一個焦點(diǎn)調(diào)整部分(FAP)52，一個FAP位置探測部分54，一個存儲器56，以及一個拍攝比率計算部分58。在一個實施例中，所述拍攝比率計算裝置可以被嵌入到所述照相機(jī)20中。
所述焦點(diǎn)調(diào)整部分52調(diào)整所述照相機(jī)20的物鏡的焦點(diǎn)。所述焦點(diǎn)調(diào)整部分52可以手工或自動地執(zhí)行其功能。在本發(fā)明的一個實施例中，所述焦點(diǎn)調(diào)整部分52可以包括在“0.3米和無窮大”之間的10個刻度，并且，當(dāng)照相機(jī)20拍攝一個物體時，所述焦點(diǎn)調(diào)整部分52位于這其中一個刻度上。在本發(fā)明的一個實施例中，所述焦點(diǎn)調(diào)整部分52可以使用一個已知的，被用在一個典型照相機(jī)中的焦點(diǎn)調(diào)整部分。
所述FAP位置探測部分54在所述刻度之中，探測所述焦點(diǎn)調(diào)整部分52的當(dāng)前刻度位置。在本發(fā)明的一個實施例中，所述FAP位置探測部分54可以包括一個已知的位置探測傳感器，這個傳感器探測所述焦點(diǎn)調(diào)整部分52位于的刻度值。在本發(fā)明的另一個實施例中，因為所述刻度位置的變化與所述物鏡和膠片之間的距離成比例，如圖4A所示，所述FAP位置探測部分54可以包括一個已知的距離探測傳感器，這個傳感器測量所述物鏡和膠片之間的距離。
所述存儲器56存儲代表所述照相機(jī)20的最大和最小拍攝比率的數(shù)據(jù)。在本發(fā)明的一個實施例中，所述存儲器56包括一個只讀存儲器(ROM)，一個快擦型存儲器或一個可編程只讀存儲器。這也適用于在說明書中描述的其他所有的存儲器。
所述拍攝比率計算部分58，根據(jù)所述探測到的刻度位置以及最大和最小的拍攝比率，計算一個拍攝比率(A∶B∶C)。在本發(fā)明的一個實施例中，所述拍攝比率計算部分58包括一個數(shù)字信號處理器(DSP)，使用以下公式I和II計算所述比率(A∶B∶C)。
公式IA=(Amax-Aminc)×(ScurStot)+Aminc]]>公式IIB=(Bmax-Bminc)×(ScurStot)+Bminc]]>在公式I和公式II中，參數(shù)Amax和Bmax分別代表所述最大拍攝比率的水平和垂直長度值(A和B)，在圖4D中用“3”和“2”作為例子。參數(shù)Amin和Bmin分別代表所述最小拍攝比率的水平和垂直長度值(A和B)，在圖4D中用“1.5”和“1”作為例子。參數(shù)Scur和Stot分別代表當(dāng)前探測到的刻度值和總的刻度值。參數(shù)“c”代表所述最大或最小拍攝比率的距離值。因為所述拍攝比率(A∶B∶C)代表所述三個參數(shù)A，B和C之間的相對比例，所述參數(shù)可以被簡化，如圖4D所示。例如，所述拍攝比率，A∶B∶C＝300∶200∶100，就相同于A∶B∶C＝3∶2∶1。在本發(fā)明的一個實施例中，所述參數(shù)“c”具有值“1”，如圖4D所示。
在本發(fā)明的另一個實施例中，所述拍攝比率計算部分58計算一個拍攝比率(A∶B∶C)，使得所述比率落在所述最大和最小拍攝比率之間，同時，與所述探測到的刻度位置的值成比例。這樣，只要所述比率落在所述最大和最小拍攝比率之間，并且，與所述探測到的刻度位置的值成比例，任何其他的公式可以用來計算所述拍攝比率。
參考圖6A，圖5A中的拍攝比率計算裝置的運(yùn)行得到解釋。所述照相機(jī)20拍攝一個物體(602)。在本發(fā)明的一個實施例中，所述照相機(jī)20包括一個單一的照相機(jī)。在本發(fā)明的另一個實施例中，所述照相機(jī)20包括一對立體照相機(jī)，如圖1A所示。在以上任何一種情況下，為了方便，對于所述裝置運(yùn)行的描述將根據(jù)單一的照相機(jī)進(jìn)行。
所述最大和最小拍攝比率被從所述存儲器56提供到所述拍攝比率計算部分58(604)。在本發(fā)明的一個實施例中，所述拍攝比率計算部分58可以在其中存儲所述最大和最小拍攝比率。在這種情況下，所述存儲器56可以從所述裝置中省略掉。
所述FAP位置探測部分54，在所述照相機(jī)20拍攝所述物體時，探測所述焦點(diǎn)調(diào)整部分52的當(dāng)前的位置(606)。當(dāng)所述照相機(jī)拍攝物體時，焦距可以被改變。所述焦點(diǎn)調(diào)整部分52的探測到的當(dāng)前位置被提供給所述拍攝比率計算部分58。
所述拍攝比率計算部分58從公式I計算一個當(dāng)前拍攝比率的水平值(A)(608)。假設(shè)，所述被探測到的當(dāng)前位置值是“5”，在總的刻度值“10”中。使用公式I和圖4D中的表格，所述水平值A(chǔ)如下得到。
A=(Amax-Aminc)×(ScurStot)+Aminc=(3-1.51)×(510)+1.51=2.25]]>所述拍攝比率計算部分58從公式II計算一個當(dāng)前拍攝比率的垂直值(B)(610)。在上述的例子中，使用公式II以及圖4D中的表格，所述垂直值B如下得到。
B=(Bmax-Bminc)×(ScurStot)+Bminc=(2-11)×(510)+11=1.5]]>所述拍攝比率計算部分58從被用于計算參數(shù)A和B的所述最大和最小比率中得到參數(shù)C(612)。參考圖4D中的表格，所述距離值(C)是“1”。所述拍攝比率計算部分58提供一個當(dāng)前的拍攝比率(A∶B∶C) (614)。在上述的例子中，所述當(dāng)前拍攝比率＝2.25∶1.5∶1。
圖5B顯示了根據(jù)本發(fā)明的另一個方面的一個拍攝比率計算裝置的框圖。所述裝置包括一個虹膜62，一個虹膜開口探測部分64，一個存儲器66，以及一個拍攝比率計算部分68。在本發(fā)明的一個實施例中，所述拍攝比率計算裝置被嵌入到所述照相機(jī)20中。
所述虹膜62是，根據(jù)其開口程度，調(diào)整進(jìn)入到所述照相機(jī)20的光的數(shù)量的一個設(shè)備。當(dāng)所述虹膜62開口程度最大時，最大量的光照射在所述照相機(jī)20的膠片上。這個最大的開口，對應(yīng)著最長的焦距和最大的拍攝比率。相反，當(dāng)所述虹膜62開口程度最小時，最少量的光進(jìn)入到所述照相機(jī)20。這個最小的開口，對應(yīng)著最短的焦距和最小的拍攝比率。在本發(fā)明的一個實施例中，所述虹膜62可以是被用在一個典型照相機(jī)內(nèi)的一個已知的虹膜。
所述虹膜開口探測部分64探測所述虹膜62的開口程度。所述虹膜62的開口程度可以被量化到一個范圍，如，1-10。程度“10”可以表示虹膜62的最大的開口，程度“1”可以表示虹膜62的最小的開口。所述存儲器66存儲著代表所述照相機(jī)20的最大和最小拍攝比率的數(shù)據(jù)。
所述拍攝比率計算部分68計算一個拍攝比率(A∶B∶C)，根據(jù)探測到的開口的程度以及所述最大和最小拍攝比率。在本發(fā)明的一個實施例中，所述拍攝比率計算部分68包括一個數(shù)字信號處理器(DSP)，使用下列公式III和IV計算所述比率(A∶B∶C)。
公式IIIA=(Amax-Aminc)×(IcurIIargest)+Aminc]]>公式IVB=(Bmax-Bminc)×(IcurIIargest)+bminc]]>在公式III和IV中，參數(shù)Amax和Bmax，Amin和Bmin，以及“c”，與在公式I和II中使用的參數(shù)相同。參數(shù)Icur和Ilargest分別代表被探測到的當(dāng)前的開口程度和最大的開口程度。
參考圖6B，拍攝比率計算裝置的運(yùn)行將被描述。關(guān)于前兩個過程702和704的操作，與圖6A中的相同。
當(dāng)所述照相機(jī)20拍攝所述物體時，所述虹膜開口探測部分64探測所述虹膜62的當(dāng)前開口程度(706)。探測到的所述虹膜62的開口程度被提供給所述拍攝比率計算部分68。
所述拍攝比率計算部分68從公式III計算一個當(dāng)前拍攝比率的水平值(A)(708)。假設(shè)，所述被探測到的當(dāng)前開口程度是2，在總的開口程度10中。使用公式III和圖4D，所述水平值A(chǔ)如下得到。
A=(Amax-Aminc)×(IcurIIargest)+Aminc=(3-1.51)×(210)+1.51=1.8]]>所述拍攝比率計算部分68從公式IV計算一個當(dāng)前拍攝比率的垂直值(B)(710)。在上述的例子中，使用公式IV以及圖4D，所述垂直值B如下得到。
B=(Bmax-Bminc)×(IcurIIargest)+Bminc=(2-11)×(210)+11=1.2]]>所述拍攝比率計算部分68從被用于計算參數(shù)A和B的所述最大和最小比率中得到參數(shù)C(712)。參考圖4D，所述距離值是“1”。所述拍攝比率計算部分68提供一個當(dāng)前的拍攝比率(A∶B∶C)(714)。在上述的例子中，當(dāng)前拍攝比率＝1.8∶1.2∶1。
圖7顯示了一個照相機(jī)，包括如圖5A和圖5B所示的拍攝比率計算裝置。所述照相機(jī)20包括一個圖像數(shù)據(jù)處理裝置70，一個微型計算機(jī)72，一個拍攝比率計算裝置74，以及一個數(shù)據(jù)合成器76。
在本發(fā)明的一個實施例中，所述照相機(jī)20包括一個模擬照相機(jī)和一個數(shù)字照相機(jī)。當(dāng)所述照相機(jī)20拍攝一個物體時，所述圖像數(shù)據(jù)處理裝置70，根據(jù)所述微型計算機(jī)72的控制，對所述被拍攝的圖像執(zhí)行一個典型的圖像處理。在本發(fā)明的一個實施例中，所述圖像數(shù)據(jù)處理裝置70可以包括一個數(shù)字轉(zhuǎn)換器，該轉(zhuǎn)換器將所述被拍攝的模擬圖像數(shù)字化到數(shù)字值，一個存儲器來存儲所述被數(shù)字化的數(shù)據(jù)，以及一個數(shù)字信號處理器(DSP)，該處理器執(zhí)行所述被數(shù)字化的圖像數(shù)據(jù)的一個圖像數(shù)據(jù)處理(都沒有示出)。所述圖像數(shù)據(jù)處理裝置70提供被處理的數(shù)據(jù)到一個數(shù)據(jù)合成器76。
在一個實施例中，所述拍攝比率計算裝置74包括圖5A或5B所示的裝置。所述拍攝比率計算裝置74計算一個拍攝比率(A∶B∶C)。計算出來的拍攝比率(A∶B∶C)數(shù)據(jù)被從裝置74提供到所述數(shù)據(jù)合成器76。
所述微型計算機(jī)72控制所述圖像數(shù)據(jù)處理裝置70，所述拍攝比率計算裝置74，以及所述數(shù)據(jù)合成器76，使得所述照相機(jī)20輸出所述被合成的數(shù)據(jù)78。在本發(fā)明的一個實施例中，所述微型計算機(jī)72控制所述圖像數(shù)據(jù)處理裝置70，使得所述裝置適當(dāng)?shù)靥幚硭鰯?shù)字圖像數(shù)據(jù)。在本發(fā)明的這個實施例中，所述微型計算機(jī)72控制所述拍攝比率計算裝置74來為所拍攝的圖像計算一個拍攝比率。在本發(fā)明的這個實施例中，所述微型計算機(jī)72控制所述數(shù)據(jù)合成器76來合成所述經(jīng)過處理的數(shù)據(jù)，以及對應(yīng)于經(jīng)過處理的數(shù)據(jù)的所述拍攝比率數(shù)據(jù)。在本發(fā)明的一個實施例中，所述微型計算機(jī)72可以提供一個同步信號到所述數(shù)據(jù)合成器76，來合成所述圖像數(shù)據(jù)和所述比率數(shù)據(jù)。如上所述，只要所述焦點(diǎn)調(diào)整部分的當(dāng)前的刻度位置或所述虹膜的開口程度不被改變，所述拍攝比率就不變。所述微型計算機(jī)72可以探測刻度位置或開口程度的變化，并控制所述數(shù)據(jù)合成器76，使得所述圖像數(shù)據(jù)和相對應(yīng)的比率數(shù)據(jù)被適當(dāng)?shù)睾铣伞?br> 在本發(fā)明的一個實施例中，所述微型計算機(jī)72被編程來執(zhí)行上述的功能，使用可從Intel，IBM和Motorola等公司得到的典型的微型計算機(jī)產(chǎn)品。這個產(chǎn)品也可以適用于本說明書描述的其他微型計算機(jī)。
所述數(shù)據(jù)合成器76，根據(jù)所述微型計算機(jī)72的控制，合成來自于所述圖像數(shù)據(jù)處理裝置70的所述圖像數(shù)據(jù)和計算出的拍攝比率(A∶B∶C)數(shù)據(jù)。所述合成器76輸出所述被合成的數(shù)據(jù)78，其中所述圖像數(shù)據(jù)和所述比率數(shù)據(jù)可以互相同步。在本發(fā)明的一個實施例中，所述合成器76可以包括一個已知的多路復(fù)用器。
用來根據(jù)一個拍攝比率控制屏幕比率的方法和系統(tǒng)圖8顯示了用于顯示立體圖像的一個系統(tǒng)，以使得拍攝比率(A∶B∶C)基本上相同于屏幕比率(D∶E∶F)。該系統(tǒng)包括一個照相機(jī)地點(diǎn)80和一個顯示地點(diǎn)82。所述照相機(jī)地點(diǎn)80傳送一個拍攝比率(A∶B∶C)和被拍攝的圖像到所述顯示地點(diǎn)82。所述顯示地點(diǎn)82顯示所被傳送的圖像，使得屏幕比率(D∶E∶F)基本上相同于所述拍攝比率(A∶B∶C)。在本發(fā)明的一個實施例中，所述照相機(jī)地點(diǎn)80可以包括一個單一的照相機(jī)，并且所述顯示地點(diǎn)82可以包括一個單一的顯示設(shè)備。在本發(fā)明的另一個實施例中，所述照相機(jī)地點(diǎn)80可以包括一組立體照相機(jī)，并且所述顯示地點(diǎn)82可以包括一組顯示設(shè)備，如圖8所示。
圖8所示的照相機(jī)地點(diǎn)80的實施例包括一組立體照相機(jī)110和120，以及發(fā)射機(jī)806和808。所述的左邊的和右邊的立體照相機(jī)110和120，相對于要被拍攝的物體，可以被放置如圖1A所示。照相機(jī)110和120包括結(jié)合圖7描述的所述元件。照相機(jī)110和120中的每一個分別提供其自己的被合成的數(shù)據(jù)802和804到發(fā)射機(jī)806和808。發(fā)射機(jī)806和808中每一個傳送被合成的數(shù)據(jù)802和804，通過一個網(wǎng)絡(luò)84，到達(dá)所述顯示地點(diǎn)82。所述網(wǎng)絡(luò)84可以包含一個有線傳輸或一個無線傳輸。在本發(fā)明的一個實施例中，發(fā)射機(jī)806和808中每一個與所述照相機(jī)110和120相分離。在本發(fā)明的另一個實施例中，發(fā)射機(jī)806和808中每一個可以嵌入到所述照相機(jī)110和120中。簡單起見，假設(shè)兩個所述的拍攝比率分別為“A1∶B1∶C1”和“A2∶B2∶C2”。
在本發(fā)明的一個實施例中，所述的拍攝比率“A1∶B1∶C1”和“A2∶B2∶C2”基本上相同。在本發(fā)明的一個實施例中，所述數(shù)據(jù)802和804可以被合成，并傳送到所述顯示地點(diǎn)82。在本發(fā)明的一個實施例中，所述拍攝比率在每一個照相機(jī)和顯示地點(diǎn)可以具有一個標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)格式，使得所述顯示地點(diǎn)能夠容易地識別所述拍攝比率。
所述顯示地點(diǎn)82包括一組接收機(jī)820，832，一組顯示設(shè)備86，88。每一個接收機(jī)820，832接收從所述照相機(jī)地點(diǎn)80傳送來的被合成的數(shù)據(jù)，并分別提供每一數(shù)據(jù)組到所述顯示設(shè)備86，88。在本發(fā)明的一個實施例中，所述接收機(jī)820，832中每一個與所述顯示設(shè)備86，88相分離。在本發(fā)明的另一個實施例中，所述接收機(jī)820，832可以嵌入到所述顯示設(shè)備86，88中。所述顯示設(shè)備86，88包括數(shù)據(jù)分離器822，834，圖像尺寸調(diào)整部分828和840，以及顯示屏幕830和842。所述數(shù)據(jù)分離器822和834從所接收到的數(shù)據(jù)中，分離所述拍攝比率數(shù)據(jù)(824，838)和所述圖像數(shù)據(jù)(826，836)。在本發(fā)明的一個實施例中，所述數(shù)據(jù)分離器822和834中的每一個包括一個典型的多路復(fù)用器。
所述圖像尺寸調(diào)整部分828，根據(jù)所述拍攝比率(A1∶B1∶C1)，和屏幕—觀察者距離(F1)以及顯示屏幕尺寸值(G1，H1)，來調(diào)整要被顯示在顯示屏幕830上的圖像的尺寸。所述屏幕—觀察者距離(F1)代表在所述顯示屏幕830和觀察者的一只眼睛，如，對準(zhǔn)屏幕830的左眼，之間的距離。在本發(fā)明的一個實施例中，所述距離F1可以是固定的。在這種情況下，觀察者的眼睛可以被置于一個眼睛固定結(jié)構(gòu)中，這將在后文中更詳細(xì)地描述。而且，所述圖像尺寸調(diào)整部分828可以在其中存儲所述固定值F1。所述屏幕尺寸值G1和H1分別代表所述屏幕830的水平和垂直尺寸。在本發(fā)明的一個實施例中，所述尺寸值G1和H1可以被存儲在所述圖像尺寸調(diào)整部分828中。
所述圖像尺寸調(diào)整部分840，根據(jù)所述拍攝比率(A2∶B2∶C2)，和屏幕—觀察者距離(F2)以及顯示屏幕尺寸值(G2，H2)，來調(diào)整要被顯示在屏幕842上的圖像的尺寸。所述屏幕—觀察者距離(F2)代表在所述顯示屏幕842和觀察者的一只眼睛，如，對準(zhǔn)屏幕842的右眼，之間的距離。在本發(fā)明的一個實施例中，所述距離F2可以是固定的。在本發(fā)明的一個實施例中，所述屏幕—觀察者距離(F2)和所述屏幕—觀察者距離(F1)基本上相同。所述屏幕尺寸值G2和H2分別代表所述屏幕842的水平和垂直尺寸。在本發(fā)明的一個實施例中，所述顯示屏幕尺寸值G2和H2與所述顯示屏幕尺寸值G1和H1基本相同。
所述圖像尺寸調(diào)整部分828和840的操作會結(jié)合圖9和圖10做更詳細(xì)地說明。因為，兩個圖像尺寸調(diào)整部分828和840的操作基本相同，簡單起見，只解釋關(guān)于圖像尺寸調(diào)整部分828的操作。
所述圖像數(shù)據(jù)826，所述拍攝比率數(shù)據(jù)(A1∶B1∶C1)，和所述屏幕—觀察者距離(F1)被提供給所述圖像尺寸調(diào)整部分828(902)。屏幕比率(D1∶E1∶F1)，根據(jù)所述拍攝比率(A1∶B1∶C1)和所述屏幕—觀察者距離(F1)，利用下述公式V被計算出(904)。因為值F1已經(jīng)提供，屏幕比率的參數(shù)D1和E1從公式V中得到。
公式VA1∶B1∶C1＝D1∶E1∶F1D1=A1×F1C1]]>E1=B1×F1C1]]>所述顯示屏幕830的水平和垂直屏幕尺寸值(G1，H1)被提供給所述圖像尺寸調(diào)整部分828(906)。在本發(fā)明的一個實施例中，所述屏幕尺寸值G1和H1，以及所述距離值F1是固定的，并被存儲在所述圖像尺寸調(diào)整部分828中。在本發(fā)明的另一個實施例中，所述屏幕尺寸值G1和H1，以及所述距離值F1被手工地提供到所述圖像尺寸調(diào)整部分828中。
圖像放大(縮小)比率d和e從下述公式VI中計算出來(908)。所述比率d和e分別代表所述顯示屏幕830和842的水平和垂直放大(縮小)比率。
公式VI
d=D1G1]]>e=E1H1]]>這就來關(guān)于所述屏幕尺寸(G1，H1)來執(zhí)行被提供的圖像826的放大或縮小。如果，被計算出的值“D1”大于所述水平的屏幕尺寸值(G1)，被提供的圖像需要被如“d”一樣多地放大。如果，被計算出的值“D1”小于所述水平的屏幕尺寸值(G1)，被提供的圖像需要被如“d”一樣地縮小。對于計算出的值“E1”也相同地適用。這個放大或縮小使得一個觀察者能夠以相同于照相機(jī)110拍攝所述物體的比率來識別所述圖像。所述顯示設(shè)備86和88的組合向觀察者提供一個更真實的三維圖像。
要確定所述放大(縮小)比率(d，e)是否大于“1”(910)。如果兩個比率(d，e)都大于1，所述圖像數(shù)據(jù)826就被分別按“d”和“e”比率被放大，如圖10A所示(912)。在本發(fā)明的一個實施例中，所述圖像中大于所述屏幕尺寸(G1，H1)的部分被切掉，如圖10A所示(914)。
如果并非兩個比率“d”和“e”都大于1，就確定所述放大(縮小)比率(d，e)是否小于“1”(916)。如果兩個比率d和e都小于1，所述圖像數(shù)據(jù)826就被分別按“d”和“e”比率被縮小，如圖10B所示(918)。在本發(fā)明的一個實施例中，所述屏幕中的空白部分被填充上背景色，如黑色，如圖10B所示(920)。
如果兩個比率d和e都等于1，所述圖像的尺寸不做任何調(diào)整(922)。在這種情況下，因為所述放大(縮小)比率是1，所述圖像沒有放大或縮小，如圖10C所示。
現(xiàn)在，參考圖11，描述了圖8中顯示的系統(tǒng)的整體運(yùn)行。使用一組立體照相機(jī)110和120來拍攝一個物體(1120)，如圖1A示例出。照相機(jī)110和120中的每一個分別計算所述拍攝比率(A1∶B1∶C1)和(A2∶B2∶C2)(1140)，例如，使用圖6所示的方法。
為所述圖像計算的所述圖像數(shù)據(jù)和所述拍攝比率，為所述立體照相機(jī)110和120中的每一個被合成(1160)。所述被合成的數(shù)據(jù)在圖8中被以標(biāo)號802和804表示。在本發(fā)明的一個實施例中，所述合成在所述圖像數(shù)據(jù)的每一幀中執(zhí)行。在本發(fā)明的一個實施例中，只要所述拍攝比率保持不變，所述合成不被執(zhí)行，并且只有圖像數(shù)據(jù)，而沒有拍攝比率，被傳送到所述顯示地點(diǎn)82。在這種情況下，當(dāng)所述拍攝比率被改變，所述合成就重新開始?；蛘?，所述拍攝比率不被合成，而是與所述圖像數(shù)據(jù)分離地進(jìn)行傳送。所述發(fā)射機(jī)806和808中的每一個，通過所述通信網(wǎng)絡(luò)84，傳送合成數(shù)據(jù)到所述顯示地點(diǎn)82(1180)。
所述接收機(jī)820和832中的每一個從所述照相機(jī)地點(diǎn)80接收被傳送的數(shù)據(jù)(1200)。所述拍攝比率和圖像數(shù)據(jù)從所述合成數(shù)據(jù)中分離出來(1220)。除了1200和1220，可供選擇的是，所述圖像數(shù)據(jù)和拍攝比率被分別接收到，由于它們在傳輸中沒有被合成。在本發(fā)明的一個實施例中，所述的被合成的數(shù)據(jù)可能不包含拍攝比率。在這種情況下，最近的一次接收到的所述拍攝比率，被用于計算所述屏幕比率。在本發(fā)明的一個實施例中，所述屏幕比率可以保持不變，直到接收到新的拍攝比率。
所述顯示設(shè)備86和88中每一個的所述屏幕比率(D1∶E1∶F1)和(D2∶E2∶F2)，通過使用結(jié)合圖9描述的方法被計算出(1240)。所述立體圖像被顯示，使得所述拍攝比率(A1∶B1∶C1)和(A2∶B2∶C2)中的每一個基本上相同于所述屏幕比率(D1∶E1∶F1)和(D2∶E2∶F2)中的每一個(1260)。在這種情況下，所述圖像可以根據(jù)所述顯示設(shè)備86和88中每一個的所述屏幕尺寸被放大或縮小，如圖9和圖10中討論的一樣。
用來控制一個立體圖像的顯示位置的方法和系統(tǒng)圖12顯示了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的所述顯示系統(tǒng)的例子。圖12A顯示了一個頭戴式顯示器(HMD)系統(tǒng)。所述HMD系統(tǒng)包括一對顯示屏幕1200和1220。簡單起見，如圖8所示的電子顯示機(jī)制在這個HMD系統(tǒng)中被省略了。一個觀察者在他或她的頭上佩戴HMD，并且通過每一個顯示屏幕1200和1220觀察立體圖像。這樣，在本發(fā)明的一個實施例中，所述屏幕—觀察者眼睛之間的距離(F)可以是固定的。在本發(fā)明的另一個實施例中，所述距離(F)可以通過一個已知的距離探測傳感器進(jìn)行測量，并提供到所述HMD系統(tǒng)。本發(fā)明的另一個實施例，包括如圖1B所示的一個三維顯示系統(tǒng)。所述顯示設(shè)備的另一個實施例包括一對投影設(shè)備，它們投影一組立體圖像到屏幕上。
圖12B顯示了根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例的一個三維顯示系統(tǒng)。所述顯示系統(tǒng)包括一個V形鏡1240，以及一組顯示設(shè)備1260和1280。在本發(fā)明的一個實施例中，除了進(jìn)一步分別包括一個反轉(zhuǎn)部分(未示出)，所述顯示設(shè)備1260和1280與圖8中的顯示設(shè)備86和88基本上相同。所述反轉(zhuǎn)部分反轉(zhuǎn)要被顯示的圖像的左側(cè)面和右側(cè)面。所述V形鏡1240將來自于所述顯示設(shè)備1260和1280的圖像反射到一個觀察者的眼中。這樣，所述觀察者看到來自于所述V形鏡1240的一個反射的圖像。包括所述V形鏡的所述三維系統(tǒng)被美國專利申請10/067,628公開，該申請被本專利的發(fā)明者在2002年2月4日提交。簡單起見，在下文中，發(fā)明性的內(nèi)容主要根據(jù)如圖12B所示的顯示系統(tǒng)進(jìn)行描述，但是，本發(fā)明同樣適用于其他的顯示系統(tǒng)，例如，圖12A所示的顯示系統(tǒng)。
圖13顯示了根據(jù)本發(fā)明的一個方面的一個三維顯示系統(tǒng)，包括一個眼睛位置固定設(shè)備1300。參考圖13A和13B，所述眼睛位置固定設(shè)備1300，以離所述鏡子1240一個預(yù)定的距離，位于所述V形鏡1240的前方。所述眼睛位置固定設(shè)備1300，用來固定在鏡子1240和觀察者的眼睛之間的距離。所述眼睛位置固定設(shè)備1300還用來放置觀察者的眼睛，使得觀察者的每一只眼睛都基本上垂直于每一個鏡像(虛擬的圖像)。定義在所述設(shè)備1300中的一對孔1320和1340被配置，使得所述觀察者能觀察所述反射圖像的每一個中心點(diǎn)。在本發(fā)明的一個實施例中，所述孔1320和1340中的每一個的尺寸足夠大，使得所述觀察者能夠看到位于一預(yù)定的距離和位置的所述V形鏡1240的一個完整的一半部分(左或右部分)，如圖13A和13B所示。在本發(fā)明的一個實施例中，所述眼睛位置固定設(shè)備1300可以用來按需要固定一個觀察者的眼睛的位置，結(jié)合本發(fā)明的其他方面，如下進(jìn)行討論。
圖14A顯示了所述被顯示的圖像和一個觀察者的眼睛之間的關(guān)系。距離(Wd)代表所被顯示的圖像(1410，1420)中的每一個的中心點(diǎn)(1430，1440)之間的距離。距離(Wa)代表觀察者的每一只眼睛的中心點(diǎn)(1450，1460)之間的距離。所述距離Wa因人而異。一般地，所述距離隨著人的長大而增加，并且當(dāng)他或她到達(dá)一個特定的年齡時，所述距離就不再發(fā)生變化。一個成年人的平均距離可能是70毫米。一些人可能是80毫米，其他一些人可能是60毫米。距離(Va)代表觀察者的每一個接目鏡的中心點(diǎn)(1470，1480)之間的距離。這里，一個接目鏡表示在眼睛的瞳孔之后的圓的、透明的一塊肉。所述接目鏡隨著眼睛的運(yùn)動而運(yùn)動。所述距離Va根據(jù)物體和所述觀察者的眼睛之間的距離(F)發(fā)生改變。所述距離(F)越大，所述值Va越大。參考圖14B，當(dāng)觀察者看到一個物體遠(yuǎn)于，例如，10,000米，Va具有最大值(Vamax)，與所述距離Wa基本上相同。
傳統(tǒng)的三維顯示系統(tǒng)顯示圖像，不考慮所述值Wa。這表示所述距離值(Wd)對于所有觀察者都一樣，而不考慮他們具有不同的Wa值的事實。這些傳統(tǒng)的系統(tǒng)引發(fā)一些令人不快的問題，如頭痛或眼花，以及三維感覺的損壞。為了產(chǎn)生更真實的三維圖像，同時減輕觀察者的頭痛或眼花，所述距離Wd需要通過考慮所述距離Wa再被確定?？紤]Wa值可以向觀察者提供更好、更真實的三維圖像。在本發(fā)明的一個實施例中，所述距離Wd被調(diào)整，使得所述距離Wd與Wa基本相同。
圖15顯示了根據(jù)本發(fā)明的一個方面的一個三維圖像顯示系統(tǒng)。同樣，所述系統(tǒng)可以與其他系統(tǒng)一同使用，例如分別與一個HMD系統(tǒng)或一個具有V形鏡的顯示系統(tǒng)，如圖13A和13B所示，或一個投影顯示系統(tǒng)。
圖15所示的系統(tǒng)包括一對顯示設(shè)備1260和1280，以及一對輸入設(shè)備1400和1500。每一個輸入設(shè)備1400和1500向每一個顯示設(shè)備1260和1280提供所述距離值Wa。在本發(fā)明的一個實施例中，每一個輸入設(shè)備1400和1500包括一個鍵盤，一個鼠標(biāo)，一個指示設(shè)備，或一個遙控器。在本發(fā)明的一個實施例中，所述輸入設(shè)備1400和1500中的其中一個可以省略，另一個輸入設(shè)備用來向兩個顯示設(shè)備1260和1280提供所述距離值Wa。
所述顯示設(shè)備1260和1280分別包括接口1510和1550，微型計算機(jī)1520和1560，顯示驅(qū)動器1530和1570，以及顯示屏幕1540和1580。在本發(fā)明的一個實施例中，顯示屏幕1540和1580中的每一個，包括一個液晶顯示器(LCD)屏幕，一個陰極射線管(CRT)屏幕，或一個等離子顯示器(PDP)屏幕。所述接口1510和1550分別提供在所述輸入設(shè)備1400和1500與所述微型計算機(jī)1520和1560之間的接口。在本發(fā)明的一個實施例中，每一個所述接口1510和1550包括一個典型的輸入設(shè)備控制器和/或一個典型的接口模塊(未示出)。
有一些方法來測量和提供所述距離(Wa)。例如，一個驗光師可以使用眼睛檢查設(shè)備來測量一個觀察者的Wa值。在這種情況下，觀察者可以通過所述輸入設(shè)備1400和1500來輸入所述值(Wa)。另外，例如，一個接目鏡運(yùn)動探測器可以被用來測量所述Wa值。在這種情況下，所述Wa值可以從所述探測器被提供給任何一個輸入設(shè)備1400，1500或圖15中的所述接口1510，1550。
另外一個例子，如圖14C所示，所述Wa值可以使用一對長大約1米，直徑大約1毫米的平行管200，220來進(jìn)行測量，它們離觀察者的眼睛大約1厘米。所述管子200，220的每一端都是開著的。所述管子距離(Pd)可以通過擴(kuò)寬或縮小管子200，220之間的距離來在大約40毫米和120毫米之間進(jìn)行調(diào)整。所述管子200，220，在其擴(kuò)寬或縮小之間距離時，要保持平行。一個標(biāo)尺240可以被帖到管子200和220上，如圖14C所示，使得所述標(biāo)尺240能夠測量在管子200，220之間的距離。當(dāng)觀察者分別通過所述離其較近的孔，完整地看到孔260，280時，所述標(biāo)尺240標(biāo)示出所述觀察者的Wa值。在另外一個實施例中，紅色和藍(lán)色材料(紙，塑料，或玻璃)可以分別覆蓋所述孔260，280。在這種情況下，所述管子距離(Pd)就是，當(dāng)觀察者從所述孔260，280，通過合成所述紅色和藍(lán)色而觀察到紫色的的時候的Wa值。
每一個微型計算機(jī)1520和1560，根據(jù)提供的Wa值，為被顯示的圖像確定運(yùn)動的量，使得所述Wd值基本上相同于Wa值。在本發(fā)明的一個實施例中，每一個微型計算機(jī)(1520，1560)初始化所述距離值Wd，并根據(jù)所述值Wa和初始值Wd，來為被顯示的圖像確定運(yùn)動的量。每一個顯示驅(qū)動器1530和1570根據(jù)被確定的運(yùn)動的量，移動被顯示的圖像，并在每一個顯示屏幕1540和1580上顯示被運(yùn)動的圖像。在本發(fā)明的一個實施例中，每一個微型計算機(jī)(1520，1560)可以包含每一個顯示驅(qū)動器1530和1570的功能。在這種情況下，所述顯示驅(qū)動器1530和1570可以省略。
參考圖16，對圖15所示的系統(tǒng)的運(yùn)行進(jìn)行描述。一組立體圖像被顯示在一對顯示屏幕1540和1580上(1610)。所述立體圖像可以分別被所述立體照相機(jī)110和120提供，如圖1A所示。所述被顯示的圖像的中心點(diǎn)之間的距離(Wd)被初始化(1620)。在本發(fā)明的一個實施例中，所述初始值可以包括所述一般成年人的眼間距離值，如，“70毫米”。觀察者的接目鏡中心點(diǎn)之間的距離(Wa)被提供(1630)。
然后就確定Wa是否等于Wd(1640)。如果Wa等于Wd，所述被顯示的圖像不進(jìn)行任何運(yùn)動(1680)。在這種情況下，因為觀察者的眼睛的中心點(diǎn)之間的距離(Wa)與所述被顯示的圖像的中心點(diǎn)之間的距離(Wd)相同，對所述被顯示的圖像，不進(jìn)行任何調(diào)整。
如果，Wa不等于Wd，就決定Wa是否大于Wd(1650)。如果Wa大于Wd，所述距離(Wd)需要被增加，直到Wd等于Wa。在這種情況下，被顯示在左邊屏幕1540上的左邊的圖像1750被向左側(cè)移動，并且，被顯示在右邊屏幕1580上的右邊的圖像1760被向右側(cè)移動，直到這兩個值基本上相同，如圖17A所示。參考圖17B，所述被顯示的圖像1750和1760的運(yùn)動被概念化地顯示出，針對所述顯示系統(tǒng)和一個V形鏡。因為所述V形鏡向一個觀察者反射所述被顯示的圖像，這些圖像已經(jīng)從所述顯示設(shè)備1260和1280接收到，為了使觀察者通過所述鏡子看到被調(diào)整過的圖像，如圖17A所示，所述被顯示的圖像1750和1760需要關(guān)于所述V形鏡被移動，如圖17B所示。也就是說，當(dāng)所述被顯示的圖像1750和1760被移動，如圖17B所示的，所述看著V形鏡的觀察者會感覺到所述圖像的運(yùn)動，如圖17A所示。
關(guān)于如圖12A所示的所述HMD系統(tǒng)，所述被顯示的圖像運(yùn)動方向與圖17A中顯示出的相同。關(guān)于結(jié)合圖15描述的所述投影顯示系統(tǒng)，因為所述投影顯示系統(tǒng)投射圖像到一個屏幕上，該屏幕橫過所述投影系統(tǒng)，所述被顯示圖像的運(yùn)動方向與如圖17A所示的那些方向相反。
如果確定Wa不大于Wd，所述距離Wd需要被減小，直到Wd等于Wa。這樣，被顯示在顯示設(shè)備1260上的左邊的圖像1770被向右側(cè)運(yùn)動，并且，被顯示在顯示設(shè)備1280上的右邊的圖像1780被向左側(cè)運(yùn)動，直到這兩個值基本上相同，如圖17C和17D所示。圖17A和17B中關(guān)于被顯示圖像的運(yùn)動的解釋同樣適用于圖17C和17D中的系統(tǒng)。
圖18顯示了根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例的一個三維圖像顯示系統(tǒng)。所述系統(tǒng)包括一個輸入設(shè)備1810，一個微型計算機(jī)1820，一對伺服機(jī)制1830和1835，以及一對顯示設(shè)備1840和1845。所述輸入設(shè)備1810向每一個顯示設(shè)備1840和1845提供一個觀察者的輸入，如，所述距離值Wa。在本發(fā)明的一個實施例中，所述輸入設(shè)備1810可以是，例如，一個鍵盤，一個鼠標(biāo)，一個指示設(shè)備，或一個遙控器。簡單起見，接口被省略了。
所述微型計算機(jī)1820根據(jù)被提供的所述值Wa，為所述顯示設(shè)備1840和1845確定運(yùn)動的量，使得所述Wd值與所述Wa值基本上相同。在本發(fā)明的一個實施例中，所述微型計算機(jī)1820初始化所述距離值(Wd)，并且根據(jù)所述值Wa和所述初始值Wd，為所述顯示設(shè)備1840和1845確定運(yùn)動的量。所述伺服機(jī)制1830和1835中的每一個根據(jù)被確定的運(yùn)動的量，分別運(yùn)動所述顯示設(shè)備1840和1845。
參考圖19，圖18中的系統(tǒng)的運(yùn)行得到解釋。每一個立體圖像被顯示在所述顯示設(shè)備1840和1845中(1850)。在所述被顯示的圖像的中心點(diǎn)之間的距離(Wd)被初始化(1855)。在本發(fā)明的一個實施例中，所述初始值可以是“70毫米”。一個觀察者的兩只眼睛的中心點(diǎn)之間的所述距離(Wa)被提供給所述微型計算機(jī)1820(1860)。確定Wa是否等于Wd(1870)。如果Wa等于Wd，顯示設(shè)備1840和1845不作運(yùn)動(1910)。如果確定Wa大于Wd(1880)，所述伺服機(jī)制1830和1835分別向一定方向運(yùn)動所述顯示設(shè)備1840和1845(1842，1844)，使得Wd擴(kuò)大達(dá)到Wa，如圖20A和20B所示。如果確定Wa不大于Wd，所述伺服機(jī)制1830和1835分別向一定方向運(yùn)動所述顯示設(shè)備1840和1845(1846，1848)，使得Wd縮小達(dá)到Wa，如圖20C和20D所示。
在本發(fā)明的另一個實施例中，使用一個已知的一個接目鏡運(yùn)動探測器可以自動地探測到所述距離(Va)。本發(fā)明的這個實施例將結(jié)合圖21A進(jìn)行描述。所述探測器2100，探測在觀察者的接目鏡的中心點(diǎn)之間的距離Va。而且，所述探測器2100探測所述每一個接目鏡的位置。在圖21A和21B中，A2L和A2R代表觀察者的接目鏡的中心點(diǎn)，A3L和A3R代表觀察者的眼睛的中心點(diǎn)。從圖21A和21B中可以看到，所述A3L位置是固定的，而所述A2L位置可移動。所述探測器2100探測所述每一個接目鏡的當(dāng)前位置。在本發(fā)明的一個實施例中，所述探測器2100包括一個已知的接目鏡探測傳感器，如在美國專利5,526,089中被公開的。
所述被探測到的距離和位置值被提供到一個微型計算機(jī)2120。所述微型計算機(jī)2120接收所述距離值Va，并為所述被顯示的圖像確定運(yùn)動的量，或為所述顯示設(shè)備確定運(yùn)動的量，與結(jié)合圖15-20描述的相類似。所確定的量用來控制所述被顯示的圖像的運(yùn)動或所述顯示設(shè)備的運(yùn)動。而且，所述微型計算機(jī)2120根據(jù)所述接目鏡的位置值來確定所述圖像的中心點(diǎn)的新位置。這樣，所述微型計算機(jī)2120控制所述顯示驅(qū)動器(1530，1570)或者所述伺服機(jī)制(1830，1835)來運(yùn)動所述立體圖像，從所述圖像的當(dāng)前中心點(diǎn)2210和2230，到達(dá)新的中心點(diǎn)，例如，2220和2240，如圖22所示。
用來提供立體照相機(jī)的運(yùn)動信息的方法和系統(tǒng)圖23顯示了，根據(jù)本發(fā)明的一個方面的用于一個三維顯示系統(tǒng)的一個照相機(jī)系統(tǒng)。所述照相機(jī)系統(tǒng)用來向一個顯示地點(diǎn)提供被拍攝的圖像數(shù)據(jù)和照相機(jī)運(yùn)動探測數(shù)據(jù)。所述照相機(jī)系統(tǒng)包括一組立體照相機(jī)2200，2210，運(yùn)動探測設(shè)備2220，2230，合成 2240，2250，以及發(fā)射機(jī)2280，2290。每一個立體照相機(jī)2200，2210拍攝一個圖像，并將拍攝到的圖像數(shù)據(jù)提供給每一個合成器2240，2250。
所述運(yùn)動探測設(shè)備2220，2230分別探測所述照相機(jī)2200和2210的運(yùn)動。所述照相機(jī)2200和2210的運(yùn)動可能包括向上和向下方向，以及向左和向右方向的運(yùn)動，如圖23所示。每一個探測設(shè)備(2220，2230)向每一個合成器2240和2250提供探測數(shù)據(jù)。在本發(fā)明的一個實施例中，如果探測設(shè)備2220和2230中的每一個沒有探測到所述照相機(jī)2200和2210的任何運(yùn)動，所述設(shè)備2220和2230可以不向合成器2240和2250提供探測數(shù)據(jù)，或提供代表沒有運(yùn)動的探測信息數(shù)據(jù)。在本發(fā)明的一個實施例中，所述運(yùn)動探測設(shè)備2220和2230中的每一個包括一個典型的運(yùn)動探測傳感器。所述運(yùn)動探測傳感器可以提供文本或圖形的探測數(shù)據(jù)到所述合成器2240和2250。
所述合成器2240和2250合成所述圖像數(shù)據(jù)和所述運(yùn)動探測數(shù)據(jù)，并且分別提供合成的數(shù)據(jù)2260和2270到所述發(fā)射機(jī)2280和2290。如果所述合成器2240和2250從所述運(yùn)動探測設(shè)備2220和2230接收到代表沒有運(yùn)動的探測信息數(shù)據(jù)，或者如果所述合成器2240和2250沒有接收到任何運(yùn)動數(shù)據(jù)，每一個合成器(2240，2250)只向所述發(fā)射機(jī)2280和2290提供所述圖像數(shù)據(jù)，而沒有運(yùn)動探測數(shù)據(jù)。在本發(fā)明的一個實施例中，每一個合成器2240和2250包括一個典型的多路復(fù)用器。所述發(fā)射機(jī)2280和2290中的每一個通過一個通信網(wǎng)絡(luò)(未示出)，傳輸所述合成的數(shù)據(jù)2260和2270到所述顯示地點(diǎn)。
圖24顯示了對應(yīng)于圖23所示的所述照相機(jī)系統(tǒng)的一個顯示系統(tǒng)。所述顯示系統(tǒng)用于向一個觀察者提供照相機(jī)運(yùn)動。所述照相機(jī)系統(tǒng)包括一對接收機(jī)2300和2310，數(shù)據(jù)分離器2320和2330，圖像處理器2340和2360，微型計算機(jī)2350和2370，在屏顯示數(shù)據(jù)(OSD)電路2390和2410，合成器2380和2400，顯示驅(qū)動器2420和2430，以及顯示屏幕2440和2450。
所述接收機(jī)2300和23 10中的每一個接收從所述照相機(jī)系統(tǒng)傳送來的合成的數(shù)據(jù)，并且分別向所述數(shù)據(jù)分離器2320和2330提供所述接收的數(shù)據(jù)。所述數(shù)據(jù)分離器2320和2330中的每一個從所述接收的數(shù)據(jù)中分離所述圖像數(shù)據(jù)和所述運(yùn)動探測數(shù)據(jù)。所述圖像數(shù)據(jù)被提供給所述圖像處理器2340和2360。所述運(yùn)動探測數(shù)據(jù)被提供給所述微型計算機(jī)2350和2370。所述圖像處理器2340和2360為所述圖像數(shù)據(jù)執(zhí)行典型的圖像數(shù)據(jù)處理，并且分別向所述合成器2380和2400提供被處理的數(shù)據(jù)。
所述微型計算機(jī)2350和2370中的每一個從所述運(yùn)動探測數(shù)據(jù)中確定照相機(jī)運(yùn)動信息。在本發(fā)明的一個實施例中，每一個微型計算機(jī)(2350，2370)為至少四個方向確定照相機(jī)運(yùn)動信息，如，上面，下面，左面，右面。所述微型計算機(jī)2350和2370分別向所述OSD電路2390和2410提供被確定的照相機(jī)運(yùn)動信息。每一個所述OSD電路2390和2410根據(jù)所確定的運(yùn)動信息，生成代表照相機(jī)運(yùn)動的OSD數(shù)據(jù)。在本發(fā)明的一個實施例中，所述OSD數(shù)據(jù)包括箭頭指示2442-2448，表示所述照相機(jī)2200和2210的運(yùn)動。所述箭頭2442和2448分別表示每個照相機(jī)向上和向下運(yùn)動。所述箭頭2444和2446分別表示每個照相機(jī)向一個方向運(yùn)動，使得照相機(jī)之間的距離擴(kuò)大或縮小。
所述合成器2380和2400合成所述被處理的圖像數(shù)據(jù)和所述OSD數(shù)據(jù)，并且分別提供所述被合成的圖像到所述顯示驅(qū)動器2420和2430。每一個顯示驅(qū)動器2420和2430在所述顯示屏幕2440和2450中的每一個顯示所述被合成的圖像。
參考圖25，圖23和24所示的所述照相機(jī)和顯示系統(tǒng)的運(yùn)行得到描述。所述立體照相機(jī)2200和2210中的每一個拍攝一個物體(2460)。所述的一對運(yùn)動探測設(shè)備2220和2230分別探測所述照相機(jī)2200和2210的運(yùn)動(2470)。被拍攝的圖像數(shù)據(jù)和所述運(yùn)動探測數(shù)據(jù)在所述合成器2240和2250中的每一個被合成(2480)。所述被合成的數(shù)據(jù)2260和2270通過一個通信網(wǎng)絡(luò)傳送到所述顯示地點(diǎn)(2490)。其他的實施例可能沒有如圖表所示的合成和分離。
從所述照相機(jī)系統(tǒng)被傳送來的數(shù)據(jù)，通過所述接收機(jī)2300和2310被提供給所述數(shù)據(jù)分離器2320和2330(2500)。所述圖像數(shù)據(jù)和運(yùn)動探測數(shù)據(jù)在所述數(shù)據(jù)分離器2320和2330中被分離(2510)。所述圖像數(shù)據(jù)被提供給所述圖像處理器2340和2360，每一個圖像處理器2340和2360處理所述圖像數(shù)據(jù)(2520)。所述運(yùn)動探測數(shù)據(jù)被提供給所述微型計算機(jī)2350和2370，每一個微型計算機(jī)2350和2370從所述運(yùn)動探測數(shù)據(jù)確定運(yùn)動信息(2520)。
在所述OSD電路2390和2410中，對應(yīng)于所述運(yùn)動信息的OSD數(shù)據(jù)，根據(jù)所述確定的運(yùn)動信息被生成(2530)。所述被處理的圖像數(shù)據(jù)和所述OSD數(shù)據(jù)在所述合成器2380和2400中被合成(2540)。所述被合成的數(shù)據(jù)顯示在所述顯示屏幕2440和2450上(2550)。當(dāng)所述OSD數(shù)據(jù)被顯示在所述顯示屏幕2440和2450上時，這意味著所述照相機(jī)2200和2210中的至少一個已經(jīng)運(yùn)動了。這樣，所述圖像也沿著所述照相機(jī)2200和2210運(yùn)動的方向運(yùn)動。這用來引導(dǎo)一個觀察者的接目鏡來追蹤所述照相機(jī)2200和2210的運(yùn)動。在本發(fā)明的一個實施例中，所述箭頭2442-2448就在所述圖像通過所述照相機(jī)的運(yùn)動而運(yùn)動之前被顯示，使得一個觀察者能夠提前預(yù)期所述圖像的運(yùn)動。
在本發(fā)明的另一個實施例中，所述顯示系統(tǒng)通過提供代表所述照相機(jī)運(yùn)動的一個聲音消息，允許所述觀察者了解所述照相機(jī)2200和2210的運(yùn)動。例如，所述聲音消息可以是“所述立體照相機(jī)已經(jīng)向上運(yùn)動”或“所述照相機(jī)已經(jīng)向右運(yùn)動”。在本發(fā)明的這個實施例中，所述OSD電路2390和2410可以省略。在本發(fā)明的另一個實施例中，代表所述照相機(jī)運(yùn)動的所述OSD數(shù)據(jù)和聲音消息都可以提供給所述觀察者。
在本發(fā)明的一個實施例中，圖23和24所示的所述照相機(jī)和顯示系統(tǒng)具有功能能夠顯示所述圖像，使得所述拍攝比率(A∶B∶C)等于所述屏幕比率(A∶B∶C)，如結(jié)合圖7-11討論過的那樣。在本發(fā)明的另一個實施例中，所述系統(tǒng)可能包括功能能夠顯示立體圖像，使得所述立體圖像的中心點(diǎn)之間的距離與觀察者的眼睛的中心點(diǎn)之間的距離基本上相同，如結(jié)合圖15-22討論過的那樣。
用來根據(jù)觀察者的接目鏡的運(yùn)動來控制立體照相機(jī)的運(yùn)動的方法和系統(tǒng)本發(fā)明的另一方面，提供一個三維顯示系統(tǒng)，該系統(tǒng)根據(jù)觀察者接目鏡的運(yùn)動來控制所述照相機(jī)的運(yùn)動。在描述發(fā)明的這個方面之前，要先參考圖26-28描述一下一個觀察者的眼睛和一組立體照相機(jī)之間的關(guān)系。
圖26A是一個概念圖，顯示了立體照相機(jī)的參數(shù)。所述照相機(jī)30和32中的每一個分別包括物鏡34和36。所述照相機(jī)參數(shù)包括C2L，C2R，C3L，C3R，SCL，SCR，Vc和Wc。C2L和C2R分別代表所述物鏡34和36的中心點(diǎn)。C3L和C3R分別代表所述照相機(jī)30和32的旋轉(zhuǎn)軸。SCL代表連接C2L和C3L的線。SCR代表連接C2R和C3R的線。Vc代表C2L和C2R之間的距離。Wc代表C3L和C3R之間的距離。
所述旋轉(zhuǎn)軸C3L和C3R不運(yùn)動，是所述照相機(jī)30和32旋轉(zhuǎn)環(huán)繞的軸線。所述旋轉(zhuǎn)軸C3L和C3R通過像一個汽車風(fēng)檔雨雪刷一樣運(yùn)轉(zhuǎn)，分別允許所述照相機(jī)30和32旋轉(zhuǎn)，如圖27B-27E所示。圖27A顯示了照相機(jī)30和32的默認(rèn)位置。圖27B-27D顯示了所述照相機(jī)30和32的水平運(yùn)動。圖27E顯示了所述照相機(jī)30和32的垂直運(yùn)動。在本發(fā)明的一個實施例中，當(dāng)它們在運(yùn)動時，以及運(yùn)動以后，如圖27B-27E所示，照相機(jī)30和32中的每一個基本上互相平行。圖27F是其中一個立體照相機(jī)的一個正視圖，示范出了所述照相機(jī)在8個方向的運(yùn)動。所述對角線的運(yùn)動46a-46d可以通過合成所述水平的和垂直的運(yùn)動來執(zhí)行。例如，所述運(yùn)動“46a”通過向左和上方運(yùn)動照相機(jī)實現(xiàn)。
圖26B是一個概念圖，顯示了一個觀察者的眼睛的參數(shù)。眼睛38和40中的每一只分別包括接目鏡42和44。每一個接目鏡基本上位于眼睛的外表面。這意味著每一眼睛的中心點(diǎn)和每一個接目鏡之間的距離基本上等于眼睛的半徑。所述接目鏡隨著眼睛的旋轉(zhuǎn)而運(yùn)動。所述眼睛參數(shù)包括A2L，A2R，A3L，A3R，SAL，SAR，Va和Wa。A2L和A2R分別代表接目鏡42和44的中心點(diǎn)。接目鏡42和44中的每一個，在接收圖像方面，與所述立體照相機(jī)30和32的物鏡34和36執(zhí)行基本上相同的功能。這樣，所述眼睛參數(shù)A2L和A2R可以對應(yīng)所述照相機(jī)參數(shù)C2L和C2R。
A3L和A3R分別代表眼睛38和40的旋轉(zhuǎn)軸。所述旋轉(zhuǎn)軸A3L和A3R是眼睛38和40旋轉(zhuǎn)環(huán)繞的軸。所述旋轉(zhuǎn)軸A3L和A3R允許眼睛38和40旋轉(zhuǎn)，如圖28B-28D所示。由于，當(dāng)所述照相機(jī)30和32旋轉(zhuǎn)時，所述立體照相機(jī)30和32的旋轉(zhuǎn)軸C3L和C3R不運(yùn)動，所以，當(dāng)眼睛38和40旋轉(zhuǎn)時，觀察者的眼睛38和40的旋轉(zhuǎn)軸A3L和A3R不運(yùn)動。這樣，所述眼睛參數(shù)A3L和A3R可以對應(yīng)于所述照相機(jī)參數(shù)C3L和C3R。
SAL代表連接A2L和A3L的線。SAR代表連接A2L和A3R的線。如圖26A和26B所示，所述眼睛參數(shù)SAL和SAR可以分別對應(yīng)于所述照相機(jī)參數(shù)SCL和SCR。Va代表A2L和A2R之間的距離。Wa代表A3L和A3R之間的距離。相似地，所述眼睛參數(shù)Va和Wa可以分別對應(yīng)于所述照相機(jī)參數(shù)Vc和Wc。
參考圖28A-28C，可以看到當(dāng)眼睛38和40的方向改變時，只有SAL和SAR的方向改變，而旋轉(zhuǎn)軸A3L和A3R是固定的。這意味著，Wa不變，當(dāng)SAL和SAR變化時。這樣，為了根據(jù)眼睛38和40的運(yùn)動，控制所述照相機(jī)30和32的運(yùn)動，當(dāng)所述距離Wc不變時，所述照相機(jī)的連線SCL和SCR的方向需要根據(jù)所述眼睛的連線SAL和SAR的方向進(jìn)行控制。
圖28A顯示了一個眼睛構(gòu)造的例子，其中一個觀察者觀看離他或她至少“10,000米”遠(yuǎn)的一個物體。這個例子對應(yīng)于所述的照相機(jī)構(gòu)造，其中所述照相機(jī)的焦距無限大。如前文所述，當(dāng)一個觀察者看一個物體，比如，遠(yuǎn)于“10,000米”，接目鏡42和44的中心點(diǎn)A2L和A2R之間的所述距離(Va)與眼睛38和40的中心點(diǎn)A3L和A3R之間的距離(Wa)基本上相同。
當(dāng)一個觀察者觀察位于他或她前方的一個物體，并且該物體近于“10米”時，觀察者的左眼以順時針方向旋轉(zhuǎn)，右眼以逆時針方向旋轉(zhuǎn)，如圖28B所示。結(jié)果，距離Va變得比距離Wa短。如果一個觀察者觀察位于他或她前方偏右側(cè)的一個物體，每只眼睛都以順時針旋轉(zhuǎn)，如圖28C所示。在這種情況下，距離Va可能小于距離Wa。圖28D示范出了眼睛在8個方向的運(yùn)動。
圖29顯示了，根據(jù)本發(fā)明的另一個方面的，用于控制一組立體照相機(jī)的一個三維顯示系統(tǒng)。所述系統(tǒng)包括一個照相機(jī)地點(diǎn)和一個顯示地點(diǎn)。所述顯示地點(diǎn)用于傳送接目鏡運(yùn)動數(shù)據(jù)到所述照相機(jī)地點(diǎn)。所述照相機(jī)地點(diǎn)用來根據(jù)所述的接目鏡運(yùn)動數(shù)據(jù)，控制所述的一組立體照相機(jī)30和32。
所述顯示地點(diǎn)包括一個接目鏡運(yùn)動探測設(shè)備3000，一個發(fā)射機(jī)3010，一對顯示設(shè)備2980和2990，一對接收機(jī)2960和2970，以及一個V形鏡2985。當(dāng)所述照相機(jī)地點(diǎn)通過一對發(fā)射機(jī)2900和2930傳送立體圖像到所述顯示地點(diǎn)時，所述顯示地點(diǎn)接收到所述圖像，并且通過所述顯示設(shè)備2980和2990顯示。一個觀察者通過所述V形鏡看到立體圖像，該鏡反射被顯示的圖像到觀察者。當(dāng)觀察者觀察所述圖像時，其接目鏡可能以一定方向運(yùn)動，如，緯度方向的(向上或向下)及經(jīng)度方向的(順時針或逆時針)。再一次，另一個顯示設(shè)備可以被使用，例如，如前文所述的HMD，或一個投影顯示設(shè)備。
所述接目鏡運(yùn)動探測設(shè)備3000，當(dāng)一個觀察者通過所述V形鏡觀察三維圖像時，探測觀察者的每一個接目鏡的運(yùn)動。所述運(yùn)動包括接目鏡的當(dāng)前位置。所述探測設(shè)備3000與圖21A所示的設(shè)備2100基本上相同。所述探測設(shè)備3000可以將所述接目鏡的運(yùn)動轉(zhuǎn)化為所述照相機(jī)地點(diǎn)的一個微型計算機(jī)2940可以識別的數(shù)據(jù)，并且提供轉(zhuǎn)化的數(shù)據(jù)到所述發(fā)射機(jī)3010。在本發(fā)明的一個實施例中，所述探測數(shù)據(jù)可以包括每一個接目鏡的一對(x，y)值。
所述發(fā)射機(jī)3010通過一個通信網(wǎng)絡(luò)3015，傳送所述接目鏡運(yùn)動數(shù)據(jù)到所述照相機(jī)地點(diǎn)。所述探測數(shù)據(jù)可以包括識別數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)識別在所述照相機(jī)地點(diǎn)的左和右接目鏡的每一個。在本發(fā)明的一個實施例中，所述顯示地點(diǎn)可以包括一對發(fā)射機(jī)，每一個傳送左邊的和右邊的接目鏡運(yùn)動數(shù)據(jù)到所述照相機(jī)地點(diǎn)。在本發(fā)明的一個實施例中，在傳送所述運(yùn)動數(shù)據(jù)之前，可能會執(zhí)行數(shù)據(jù)修改，如為適應(yīng)傳送進(jìn)行編碼和/或調(diào)制。
所述照相機(jī)地點(diǎn)包括一組立體照相機(jī)30和32，一個接收機(jī)2950，一個微型計算機(jī)2940，一對照相機(jī)控制器2910和2920，所述的一對發(fā)射機(jī)2900和2930。所述接收機(jī)2950從所述顯示地點(diǎn)接收所述接目鏡運(yùn)動數(shù)據(jù)，并提供該數(shù)據(jù)到微型計算機(jī)2940。所述微型計算機(jī)2940從所接收到的數(shù)據(jù)，確定所述每一個接目鏡運(yùn)動數(shù)據(jù)，并分別向所述照相機(jī)控制器2910和2920提供左邊的和右邊的接目鏡運(yùn)動數(shù)據(jù)。在本發(fā)明的一個實施例中，所述照相機(jī)地點(diǎn)可以包括一對接收機(jī)，其中每一個分別從所述顯示地點(diǎn)接收左邊的和右邊的接目鏡運(yùn)動數(shù)據(jù)。在這種情況下，每一個接收機(jī)分別向?qū)?yīng)的照相機(jī)控制器2910和2920提供每一接目鏡探測數(shù)據(jù)，并且，所述微型計算機(jī)2940被省略。
所述照相機(jī)控制器2910和2920，根據(jù)所接收的接目鏡運(yùn)動數(shù)據(jù)控制所述照相機(jī)30和32中的每一個。即，所述照相機(jī)控制器2910和2920控制所述照相機(jī)30和32中的每一個，以與所述接目鏡42和44的運(yùn)動方向基本上相同的方向運(yùn)動。參考圖30，所述照相機(jī)控制器2910和2920分別包括伺服控制器3140和3190，水平的發(fā)動機(jī)3120和3160，以及垂直的發(fā)動機(jī)3130和3180。每一個所述的伺服控制器3140和3190，根據(jù)接受到的接目鏡運(yùn)動數(shù)據(jù)，控制所述水平的和垂直的發(fā)動機(jī)(3120，3160，3130，3180)。每一個水平的發(fā)動機(jī)3120和3160分別在水平方向上運(yùn)動所述照相機(jī)30和32。每一個垂直的發(fā)動機(jī)3130和3180分別在垂直方向上運(yùn)動所述照相機(jī)30和32。
圖31顯示了一個流程圖，用于呈現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的一個方面的所述照相機(jī)控制器2910和2920的運(yùn)行。圖32A顯示了一個用于控制水平的和垂直的發(fā)動機(jī)的圖表。圖32B顯示了一個概念圖，解釋了所述照相機(jī)的運(yùn)動。參考圖31和32，所述照相機(jī)控制器2910和2920的運(yùn)行將被描述。因為所述照相機(jī)控制器2910和2920的運(yùn)行基本上相同，所示只描述照相機(jī)控制器2910的運(yùn)行。所述伺服控制器3140初始化照相機(jī)調(diào)整值(3200)。在本發(fā)明的一個實施例中，所述照相機(jī)調(diào)整值的初始化，包括設(shè)定一個默認(rèn)值，例如，“(x，y)＝(0，0)”，代表沒有運(yùn)動。這些值對應(yīng)于所述接目鏡運(yùn)動數(shù)據(jù)，這是在觀察者不用運(yùn)動他的接目鏡就能看到向前的方向的情況下探測到的。在本發(fā)明的一個實施例中，所述初始化可以包括設(shè)定在所述調(diào)整值和照相機(jī)30的實際運(yùn)動量之間的關(guān)系，如圖32A所示。
所述接目鏡運(yùn)動數(shù)據(jù)，被提供給所述伺服控制器3140(3210)。在本發(fā)明的一個實施例中，所述接目鏡運(yùn)動數(shù)據(jù)包括(x，y)坐標(biāo)值，其中x和y分別代表每一個接目鏡的水平和垂直運(yùn)動。
所述伺服控制器3140，根據(jù)提供的接目鏡運(yùn)動數(shù)據(jù)，確定照相機(jī)調(diào)整值(X，Y)。要確定X是否等于“0”(3230)。如果X是“0”，所述伺服控制器3140不移動所述水平發(fā)動機(jī)3120(3290)。如果X不是“0”，就確定X是否大于“0”(3240)。如果X大于“0”，所述伺服控制器3140，操作所述水平發(fā)動機(jī)3120來向右側(cè)運(yùn)動照相機(jī)30(3270)。如圖32A所示，例如，如果值X是“1”，所述運(yùn)動量是“2°”，并且所述方向是順時針(θ3方向)。例如，如果值X是“2”，所述運(yùn)動是“4°”，以順時針方向。
如果X不大于“0”，意味著X小于“0”，所述伺服控制器3140操作所述水平發(fā)動機(jī)3120，來以逆時針(θ1)方向運(yùn)動所述照相機(jī)30(3260)。參考圖32A和32B，如果值X是“-1”，所述運(yùn)動量是“2°”，方向是逆時針。如果值X是“-3”，所述運(yùn)動是“6°”，以逆時針(θ1)方向。
相似地，決定Y是否等于“0”(3300)。如果Y是“0”，所述伺服控制器3140不移動所述垂直發(fā)動機(jī)3130(3290)。如果Y不是“0”，要確定Y是否大于“0”(3310)。如果Y大于“0”，所述伺服控制器3140操作所述垂直發(fā)動機(jī)3130，來以正緯度(向上θ2)方向運(yùn)動所述照相機(jī)30(3320)。如果值Y是“2”，運(yùn)動是“4°”，向上方。
如果Y不大于“0”，所述伺服控制器3140操作所述垂直發(fā)動機(jī)3130使得所述照相機(jī)30向下運(yùn)動(3330)。如果Y是“-3”，所述運(yùn)動是“6°”，并且方向是負(fù)緯度(向下θ4)方向。
現(xiàn)在，圖29所示的系統(tǒng)的整體的運(yùn)行要結(jié)合圖33進(jìn)行描述。所述接目鏡運(yùn)動探測設(shè)備3000被提供到系統(tǒng)的顯示地點(diǎn)(3020)。當(dāng)觀察者觀看立體圖像時，該觀察者的接目鏡運(yùn)動被所述接目鏡運(yùn)動探測設(shè)備3000進(jìn)行探測(3030)。所述接目鏡運(yùn)動數(shù)據(jù)通過所述發(fā)射機(jī)3010和通信網(wǎng)絡(luò)3015傳送到所述照相機(jī)地點(diǎn)(3040)。如前文所述，可以使用一個發(fā)射機(jī)或一對發(fā)射機(jī)。
所述照相機(jī)地點(diǎn)的所述接收機(jī)2950從所述顯示地點(diǎn)接收所述接目鏡運(yùn)動數(shù)據(jù)(3050)。所述照相機(jī)調(diào)整值根據(jù)所述接目鏡運(yùn)動數(shù)據(jù)被確定(3060)。所述立體照相機(jī)30和32被所確定的照相機(jī)調(diào)整值控制(3070)。這樣，所述立體照相機(jī)30和32被控制，使得所述照相機(jī)可以追蹤所述接目鏡的運(yùn)動。對于所述觀察者，他或她注意到，他或她的接目鏡一向一個特定的方向運(yùn)動，立體圖像也向所述接目鏡運(yùn)動的方向運(yùn)動。
圖34顯示了根據(jù)本發(fā)明的另一個方面的，用于一個三維顯示系統(tǒng)的一個立體照相機(jī)控制器系統(tǒng)。簡單起見，所述顯示地點(diǎn)未示出。本發(fā)明的這個方面在多組立體照相機(jī)中，選擇出對應(yīng)于所述接目鏡運(yùn)動量的一對立體照相機(jī)，而不是控制該對立體照相機(jī)的運(yùn)動。
所述系統(tǒng)包括一個微型計算機(jī)3430，一個存儲器3440，照相機(jī)選擇器3420和3425，以及多組立體照相機(jī)30a和32a，30b和32b，以及30c和32c。所述存儲器3440存儲如圖35所示的一個表格。該表格顯示了照相機(jī)調(diào)整值和被選擇的照相機(jī)之間的關(guān)系。所述照相機(jī)調(diào)整值“(0，0)”對應(yīng)于，例如，一組照相機(jī)C33，如圖35和36B所示。所述照相機(jī)調(diào)整值“(1，0)”對應(yīng)于一組照相機(jī)C34，如圖35和36B所示。所述照相機(jī)調(diào)整值“(2，2)”對應(yīng)于照相機(jī)組C15，如圖所示。在本發(fā)明的一個實施例中，另一組立體照相機(jī)從所述的多組照相機(jī)中選擇出來，例如，C34照相機(jī)組中的其中一個以及C32照相機(jī)組中的其中一個。
圖36A是多組立體照相機(jī)的一個頂部俯視圖。在本發(fā)明的一個實施例中，通過連接所述多組立體照相機(jī)的所有物鏡得到的輪廓線，與向外面暴露的觀察者的眼睛的輪廓線相似。
所述微型計算機(jī)3430根據(jù)所接收到的接目鏡運(yùn)動數(shù)據(jù)來確定照相機(jī)調(diào)整值。所述微型計算機(jī)3430還根據(jù)存儲在所述存儲器3440中的表格，來確定第一和第二照相機(jī)選擇信號。所述第一選擇信號根據(jù)觀察者的左接目鏡的運(yùn)動確定，并用來控制所述照相機(jī)選擇器3420。所述第二選擇信號根據(jù)觀察者的右接目鏡的運(yùn)動確定，并用來控制所述照相機(jī)選擇器3425。所述微型計算機(jī)3430分別向所述照相機(jī)選擇器3420和3425提供每一個選擇信號。
所述照相機(jī)選擇器3420和3425根據(jù)所述的選擇信號，來選擇各自的照相機(jī)。在本發(fā)明的一個實施例中，圖36B所示的一基礎(chǔ)組照相機(jī)(例如，C33)拍攝一個物體，并通過發(fā)射機(jī)2900和2930，分別傳送所述圖像到所述顯示地點(diǎn)。在本發(fā)明的這個實施例中，如果所述照相機(jī)選擇器3420和3425選擇出另外一組照相機(jī)，被選出的這組照相機(jī)拍攝一個物體，并通過發(fā)射機(jī)2900和2930，傳送所述圖像到所述顯示地點(diǎn)。在本發(fā)明的一個實施例中，所有的照相機(jī)都開啟，并且第一組照相機(jī)被分別連接到所述發(fā)射機(jī)2900和2930。在本發(fā)明的這個實施例中，當(dāng)?shù)诙M照相機(jī)被選中時，所述第一組照相機(jī)被斷開與所述發(fā)射機(jī)2900和2930的連接，并且所述第二組照相機(jī)被分別連接到所述發(fā)射機(jī)2900和2930。在本發(fā)明的另一個實施例中，只有被選中的一組照相機(jī)開啟，并且沒有被選中的照相機(jī)保持關(guān)閉狀態(tài)。在本發(fā)明的一個實施例中，每一個所述照相機(jī)選擇器3420和3425包括一個開關(guān)，這個開關(guān)分別在多組立體照相機(jī)30a和32a，30b和32b，以及30c和32c和所述發(fā)射機(jī)2900和2930之間執(zhí)行轉(zhuǎn)換。
參考圖37，圖34所示系統(tǒng)的運(yùn)行將得到解釋。圖36中的一基礎(chǔ)組照相機(jī)(例如，C33)，拍攝一個物體(3710)。接目鏡運(yùn)動數(shù)據(jù)從所述顯示地點(diǎn)被接收(3720)。照相機(jī)調(diào)整值根據(jù)接收到的接目鏡運(yùn)動數(shù)據(jù)確定(3730)。所述照相機(jī)調(diào)整值在圖35的表格中示范出。照相機(jī)選擇信號根據(jù)所確定的照相機(jī)調(diào)整值確定(3740)，例如，利用圖35的表格中的關(guān)系。確定新的一組照相機(jī)是否被選擇(3750)。如果沒有新的一組照相機(jī)被選擇，從所述基礎(chǔ)照相機(jī)輸出的圖像被傳送到所述顯示地點(diǎn)(3780)。如果新的一組照相機(jī)被選擇(例如，C35)，所述基礎(chǔ)照相機(jī)(C33)斷開到所述發(fā)射機(jī)2900的連接，并且，所述新的照相機(jī)(C35)被連接到所述發(fā)射機(jī)2900和2930(3760)。所述被選擇的照相機(jī)(C35)拍攝一個物體(3770)，并且從所述被選擇的照相機(jī)輸出的圖像被傳送到所述顯示地點(diǎn)(3790)。
關(guān)于結(jié)合圖29-37描述的實施例，所述照相機(jī)控制可以用于遙控技術(shù)，如一個遠(yuǎn)程手術(shù)，車輛，飛機(jī)，或飛行器，戰(zhàn)斗機(jī)的遙控，或建設(shè)，調(diào)查或自動裝配設(shè)備的遙控。
使用一個三維鼠標(biāo)來引導(dǎo)觀察者的接目鏡運(yùn)動的立體圖像顯示的方法和系統(tǒng)圖38顯示了根據(jù)本發(fā)明的另一個方面的一個三維顯示系統(tǒng)。所述三維顯示系統(tǒng)使用一個三維輸入設(shè)備來引導(dǎo)觀察者的接目鏡運(yùn)動。所述系統(tǒng)還使用所述三維輸入設(shè)備來調(diào)整顯示的圖像，使得觀察者接目鏡的中心點(diǎn)的經(jīng)度方向上的和緯度方向上的位置與顯示的圖像的中心點(diǎn)的經(jīng)度方向上的和緯度方向上的位置基本上相同。在本發(fā)明的一個實施例中，所述三維輸入設(shè)備包括一個三維鼠標(biāo)(將在后文描述)。
所述系統(tǒng)包括一組立體照相機(jī)30和32，一對發(fā)射機(jī)2900和2930，一組顯示設(shè)備3900和3910，一個三維鼠標(biāo)3920，以及一個輸入設(shè)備3990。所述立體照相機(jī)30和32，一對發(fā)射機(jī)2900和2930，以及一對接收機(jī)2960和2970與圖29所示的相同。所述顯示設(shè)備3900和3910顯示從所述照相機(jī)地點(diǎn)傳送來的立體圖像。而且，所述設(shè)備3900和3910顯示引導(dǎo)觀察者接目鏡運(yùn)動的該對三維鼠標(biāo)光標(biāo)。
在本發(fā)明的一個實施例中，所述三維鼠標(biāo)的輸入被提供給所述顯示設(shè)備3900和3910，如圖38所示。在本發(fā)明的這個實施例中，該對三維鼠標(biāo)光標(biāo)被顯示，并通過所述三維鼠標(biāo)3920運(yùn)動進(jìn)行運(yùn)動。
在本發(fā)明的一個實施例中，所述三維鼠標(biāo)光標(biāo)的形狀包括正方形，箭頭，十字形，帶有十字交叉的正方形，如圖40A-40H所示，十字線，或十字準(zhǔn)線。在本發(fā)明的一個實施例中，簡單起見，使用如圖40所示的一對十字交叉的正方形鼠標(biāo)光標(biāo)400和420。在本發(fā)明的一個實施例中，當(dāng)一個觀察者為所述被顯示的圖像，調(diào)整一個距離值(將結(jié)合圖39和40更加詳細(xì)的描述)，在所述三維鼠標(biāo)光標(biāo)400和420之間的距離(Md)被調(diào)整。而且，在本發(fā)明的這個實施例中，所述三維鼠標(biāo)光標(biāo)的尺寸可以調(diào)整。在本發(fā)明的這個實施例中，所述觀察者調(diào)整所述距離值，例如，通過旋轉(zhuǎn)所述三維鼠標(biāo)的滾動按鈕。例如，通過向后旋轉(zhuǎn)滾動按鈕(向著使用者方向)，所述觀察者可以從一個較大的值設(shè)定到一個較小的距離值(10,000米->100米->5米->1米->0.5米->5厘米)。并且，通過向前轉(zhuǎn)滾動按鈕(向后方向的相反方向)，所述觀察者可以從一個較小的值設(shè)定到一個較大的距離值(5厘米->0.5米->1米->5米->100米->10,000米)。在下文中，所述距離值10,000米經(jīng)常被作為一個無窮大的值或無窮大。
圖39顯示了一個三維顯示圖像的例子。所述圖像包括一個山脈圖像部分3810，一個樹木圖像部分3820，一個房屋圖像部分3830以及一個人的圖像部分3840。假設(shè)所述山脈圖像部分3810，所述樹木圖像部分3820，所述房屋圖像部分3830以及所述人的圖像部分3840分別在離所述的立體照相機(jī)30和32“大約10,000米”，“大約100米”，“大約5米”，“大約1米”的距離被拍攝。
當(dāng)一個觀察者希望看到圖39所示的所述山脈圖像部分3810時，他或她可以設(shè)定距離值大于“10,000米”。在這種情況下，所述鼠標(biāo)光標(biāo)距離Md具有Md0值，該值等于Wa(Vamax)值，如圖40A所示。如前文所述，當(dāng)所述觀察者觀看一個無窮遠(yuǎn)的物體時，Va具有最大值(Vamax)。并且，觀察者的視線Ls1和Ls2，基本上互相平行，Ls1和Ls2每一個是SAL和SAR(每一個連接A2和A3)的延長線，如圖40A和40B所示。這意味著，如果所述觀察者用他們的接目鏡，以間隔Wa的距離，觀看所顯示的圖像，如圖40A和40B所示，所述觀察者感覺一種距離感，好像他們看一個“d0(10,000米)”遠(yuǎn)的物體。這是因為人類的眼睛互相之間距離60-80毫米，并且在大腦中，通過每只眼睛的合成圖像感覺到一種三維的感覺。這樣，當(dāng)觀察者看間隔Md＝Wa的所述兩個鼠標(biāo)光標(biāo)時，他們感覺到一個單一的(三維的)鼠標(biāo)光標(biāo)，在無窮遠(yuǎn)處位于所述兩個鼠標(biāo)光標(biāo)(400，420)之間。
當(dāng)所述觀察者設(shè)定距離值(d1)為，例如，“100米”，并且觀看所述樹木圖像3820，Md具有小于Md0的值Md1，如圖40C和40D所示。并且，觀察者的視線Ls1和Ls2不再平行。這樣，當(dāng)所述的兩條視線延長時，它們聚合于一個虛擬的點(diǎn)“M”，如圖40D所示。點(diǎn)“0”代表每只眼睛的中心點(diǎn)之間的中點(diǎn)。相似地，如果觀察者以相隔Md1的接目鏡觀看所述顯示的圖像，如圖40C和40D所示，所述觀察者感覺到一個距離感，覺得好像在觀察一個“d1(100米)”遠(yuǎn)的物體。M和O之間的距離不是物理的長度而是假想的長度。然而，因為觀察者感覺到距離感，就觀察者的接目鏡的距離或方向而言，M和O之間的距離可以被認(rèn)為是觀察者的眼睛和一個真實的物體之間的真實距離。即，當(dāng)所述觀察者看相隔Md1的所述兩個鼠標(biāo)光標(biāo)400和420時，他們感覺到一個單一的(三維的)鼠標(biāo)光標(biāo)，在M點(diǎn)處，位于100米遠(yuǎn)的距離。
當(dāng)所述觀察者設(shè)定一個更小的距離值(d2)為，例如，“5米”，并且觀看所述房屋圖像3830，Md具有小于Md1的值Md2，如圖40E和40F所示。并且，當(dāng)所述的兩條視線在屏幕中延長時，它們聚合于一個虛擬的點(diǎn)“M”，如圖40F所示。相似地，在這種情況下，當(dāng)觀察者觀看所述房屋圖像3830時，所述觀察者感覺到一個距離感，覺得好像在觀察一個“d2(5米)”遠(yuǎn)的物體。這樣，當(dāng)所述觀察者看相隔Md2的所述兩個鼠標(biāo)光標(biāo)400和420時，他們感覺到一個單一的(三維的)鼠標(biāo)光標(biāo)，在M點(diǎn)處，位于5米遠(yuǎn)的距離。
當(dāng)觀察者設(shè)定距離值(d3)在觀察者和屏幕之間時，例如“50厘米”，所述鼠標(biāo)光標(biāo)400和420互相交迭，如圖40G所示。即，當(dāng)所述距離值與點(diǎn)“O”和屏幕的中心點(diǎn)之間的實際距離相同時，如圖40G所示，所述鼠標(biāo)光標(biāo)互相交迭。
從圖40A-40G可以看出，即使一對三維鼠標(biāo)光標(biāo)400和420被顯示在每一個顯示設(shè)備3900和3910中，所述觀察者看到一個三維的鼠標(biāo)光標(biāo)，并感到一種距離感。
當(dāng)觀察者設(shè)定一個小于“d3”的距離值(d4)時，所述觀察者的視線在屏幕前聚合，并交叉，如圖40H所示。在這種情況下，所述觀察者可以看到兩個鼠標(biāo)光標(biāo)400和420，因為所述觀察者的視線在屏幕前聚合。
如圖40A-40H所示，Md值根據(jù)由觀察者設(shè)定的距離值進(jìn)行確定。
圖41顯示了圖38所示的所述顯示系統(tǒng)的一個示范性的框圖。因為所述顯示設(shè)備3900和3910中的每一個執(zhí)行基本上相同的功能，在圖41中只顯示一個顯示設(shè)備3900。
所述顯示設(shè)備3900包括一個顯示屏幕3930，一個顯示驅(qū)動器3940，一個微型計算機(jī)3950，一個存儲器3960和接口3970和3980。所述顯示設(shè)備3900，根據(jù)圖40A-40H所示的距離值組，調(diào)整在一對三維鼠標(biāo)光標(biāo)400和420之間的距離(Md)。所述顯示設(shè)備3900，根據(jù)所述三維鼠標(biāo)光標(biāo)的運(yùn)動來運(yùn)動所述被顯示的圖像的中心點(diǎn)。在本發(fā)明的一個實施例中，所述顯示設(shè)備3900運(yùn)動所述被顯示的圖像，使得觀察者的接目鏡的中心點(diǎn)的經(jīng)度方向上的和緯度方向上的位置與被顯示圖像的中心點(diǎn)的經(jīng)度方向上的和緯度方向上的位置基本上相同。
所述三維鼠標(biāo)3920探測它的運(yùn)動量。所述被探測的運(yùn)動量通過接口3970，被提供給所述微型計算機(jī)3950。觀察者設(shè)定的所述距離值通過三維鼠標(biāo)3920和接口3970，被提供給所述微型計算機(jī)3950。在本發(fā)明的一個實施例中，所述接口3970包括一個鼠標(biāo)控制器。在本發(fā)明的另一個實施例中，所述距離值可通過所述輸入設(shè)備3990和接口3980，提供給所述微型計算機(jī)3950。
所述輸入設(shè)備3990通過接口3980，向所述微型計算機(jī)3950提供所述三維鼠標(biāo)的性質(zhì)，如最小探測量(Am)，運(yùn)動靈敏度(Bm)，所述鼠標(biāo)光標(biāo)尺寸(Cm)，所述觀察者—屏幕距離(d)，以及觀察者眼睛數(shù)據(jù)，如Wa，SAL和SAR。所述最小探測量，代表所述三維鼠標(biāo)可探測到的最小運(yùn)動量。即，只有當(dāng)所述三維鼠標(biāo)運(yùn)動超過所述最小探測量時，才可探測到所述三維鼠標(biāo)的運(yùn)動。在本發(fā)明的一個實施例中，當(dāng)制造所述三維鼠標(biāo)時，就設(shè)定了所述最小探測量。所述運(yùn)動靈敏度代表根據(jù)所述三維鼠標(biāo)的運(yùn)動，所述鼠標(biāo)光標(biāo)的運(yùn)動的靈敏程度。這意味著所述三維鼠標(biāo)的滾動按鈕具有不同的靈敏性，即，根據(jù)所述的距離值，或者更靈敏或者更不靈敏。例如，如果所述的距離值大于1,000米，所述滾動按鈕的一個“1毫米”的旋轉(zhuǎn)，可能增加或減少2,000遠(yuǎn)的距離。如果所述的距離值在100米和1,000米之間，所述滾動按鈕的一個“1毫米”的旋轉(zhuǎn)，可能增加或減少100遠(yuǎn)的距離。相似地，如果所述的距離值小于1米，所述滾動按鈕的一個“1毫米”的旋轉(zhuǎn)，可能增加或減少10厘米遠(yuǎn)的距離。
在本發(fā)明的一個實施例中，還可以調(diào)整所述鼠標(biāo)光標(biāo)尺寸。所述距離(d)代表觀察者的眼睛之間的中點(diǎn)和所述屏幕之間的距離，如圖43A所示。在本發(fā)明的一個實施例中，所述屏幕包括一個V形鏡，一個HMD屏幕，一個投影屏幕，以及一個顯示設(shè)備屏幕，如圖1B所示。
并且，所述輸入設(shè)備3990通過接口3980向所述微型計算機(jī)3950提供顯示設(shè)備的性質(zhì)。在本發(fā)明的一個實施例中，所述顯示設(shè)備的性質(zhì)包括所述顯示設(shè)備分辨率以及所述顯示設(shè)備3900的屏幕尺寸。所述分辨率代表所述設(shè)備3900的水平和垂直的象素數(shù)目。例如，如果所述顯示設(shè)備3900的分辨率是640×480，水平的象素數(shù)目是640，垂直的象素數(shù)目是480。所述尺寸包括所述顯示設(shè)備3900的水平和垂直的長度。利用所述顯示設(shè)備3900的分辨率和屏幕尺寸，可以得到一個象素的長度，例如，每10個象素“1毫米”。
在本發(fā)明的一個實施例中，所述輸入設(shè)備3990包括一個鍵盤，一個遙控器，一個指示輸入設(shè)備，等。在本發(fā)明的一個實施例中，所述接口3980包括所述輸入設(shè)備控制器。在本發(fā)明的一個實施例中，所述三維鼠標(biāo)的性質(zhì)被存儲在存儲器3960中。在本發(fā)明的一個實施例中，所述觀察者眼睛數(shù)據(jù)，使用針對于接目鏡運(yùn)動的一個探測設(shè)備被探測到，或被觀察者提供給所述顯示設(shè)備3900。
所述微型計算機(jī)3950，根據(jù)由觀察者設(shè)定的所述距離值，確定所述鼠標(biāo)光標(biāo)距離(Md)。根據(jù)觀察者的眼睛數(shù)據(jù)，顯示出在所述距離值和如圖40A-40H所示的所述值Md之間關(guān)系的一個表格(未示出)被存儲在所述存儲器3960中。所述微型計算機(jī)3950，通過參考該表格，確定所述光標(biāo)距離(Md)，并向所述顯示驅(qū)動器3940提供所確定的距離值。所述顯示驅(qū)動器3940，根據(jù)確定的距離Md，在所述顯示屏幕3930中顯示該對鼠標(biāo)光標(biāo)400和420。所述微型計算機(jī)3950還確定所述鼠標(biāo)光標(biāo)400和420的新位置，并根據(jù)所述鼠標(biāo)光標(biāo)400和420的位置，為被顯示的圖像的中心點(diǎn)計算出運(yùn)動量。所述存儲器3960也可以存儲為顯示的圖像的中心點(diǎn)計算運(yùn)動量所需要的數(shù)據(jù)。
參考圖42，顯示設(shè)備3900和3910的運(yùn)行將得到描述。三維鼠標(biāo)的性質(zhì)被設(shè)定在每一個所述顯示設(shè)備3900和3910中(4200)。如前文所述，所述三維鼠標(biāo)的性質(zhì)包括最小探測量(Am)，運(yùn)動靈敏度(Bm)，所述鼠標(biāo)光標(biāo)尺寸(Cm)。并且，所述三維鼠標(biāo)的性質(zhì)可以由所述觀察者提供或存儲在所述存儲器3960中。
顯示設(shè)備的性質(zhì)被提供到所述顯示設(shè)備3900和3910中(4205)。在本發(fā)明的一個實施例中，所述顯示設(shè)備的性質(zhì)可以存儲在所述存儲器3960中。
所述觀察者的眼睛數(shù)據(jù)被提供給所述顯示設(shè)備3900和3910(4210)。如前文所述，所述觀察者的眼睛數(shù)據(jù)可以被一個探測設(shè)備自動地探測到，也可以由所述觀察者提供給所述顯示設(shè)備3900和3910。在本發(fā)明的一個實施例中，所述觀察者的眼睛數(shù)據(jù)包括眼睛的中心點(diǎn)之間的距離(Wa)，以及在所述接目鏡中心點(diǎn)(A2)和所述眼睛中心點(diǎn)(A3)之間的距離SA值(SAL和SAR)。
一個觀察者—屏幕距離(d)，通過，例如，所述輸入設(shè)備3990，提供給每一個所述顯示設(shè)備3900和3910(4220)。
所述鼠標(biāo)光標(biāo)位置和距離值被初始化(4230)。在本發(fā)明的一個實施例中，所述初始化在一個無窮大的距離值被執(zhí)行。在這種情況下，左邊和右邊的鼠標(biāo)光標(biāo)分別位于(-Wa/2，0，0)和(Wa/2，0，0)，其中所述坐標(biāo)系統(tǒng)的原點(diǎn)是0點(diǎn)(0，0，0)，如圖43A所示。而且，每一個被顯示的圖像的中心點(diǎn)的位置分別是(-Wa/2，0，0)和(Wa/2，0，0)。
三維圖像和三維鼠標(biāo)光標(biāo)被顯示在每一個所述顯示設(shè)備3900和3910中(4240)。在本發(fā)明的一個實施例中，三維鼠標(biāo)光標(biāo)400和420被顯示在每一個三維圖像上。因為所述鼠標(biāo)光標(biāo)位置已經(jīng)被初始化，所述被調(diào)整的鼠標(biāo)光標(biāo)400和420被顯示在所述圖像上。
要確定初始的距離值是否已經(jīng)變?yōu)榱硪粋€值(4250)。當(dāng)所述觀察者想要設(shè)定與所述初始距離值不同的距離值時，他或她可提供所述距離值到所述顯示設(shè)備3900和3910。
如果所述初始的距離值已經(jīng)被改變，三維鼠標(biāo)光標(biāo)距離(Md)被調(diào)整，并且所述三維鼠標(biāo)光標(biāo)位置根據(jù)改變的距離值重新被初始化(4260)。例如，當(dāng)所述初始位置是(0，0，10,000米)，如果如圖40C所示的另一個距離值(例如，100米)被提供，所述鼠標(biāo)光標(biāo)距離(Md)從Md0變化到Md1。然而，點(diǎn)M的x和y值并不改變，即使點(diǎn)M的z值從10,000米變到100米。
如果所述初始的距離值沒有改變，就要確定三維鼠標(biāo)運(yùn)動是否被探測到(4270)。
如果三維鼠標(biāo)運(yùn)動被探測到，三維鼠標(biāo)光標(biāo)400和420的一個新位置就被確定(4280)。在本發(fā)明的一個實施例中，所述鼠標(biāo)光標(biāo)的新位置如下被確定。首先，確定所述鼠標(biāo)光標(biāo)在x方向上運(yùn)動的象素的數(shù)目。例如，向左的運(yùn)動有“-x”值，而向右的運(yùn)動有“+x”值。同樣適用于“y”方向，即，對于向下的運(yùn)動有“-y”值，對于向上的運(yùn)動有“+y”值。所述“z”方向運(yùn)動由所述距離值確定。
要被調(diào)整的顯示圖像的中心點(diǎn)的位置，根據(jù)所述三維鼠標(biāo)光標(biāo)400和420的新位置，進(jìn)行計算(4290)。在本發(fā)明的一個實施例中，顯示圖像的中心點(diǎn)的位置，分別從每一個接目鏡的位置值得到。在本發(fā)明的這個實施例中，所述接目鏡的所述位置值如下所述，通過公式VII和VIII得到。參考圖43，將描述得到所述接目鏡的位置的方法。
首先，ZL的值從公式VII中得到。
公式VIIZL=[IN-(Wa2)]2+[JN-0]2+[KN-0]2=[IN+(Wn2)]2+[JN]2+[KN]2]]>在圖43A中，MN(IN，JN，KN)代表所述兩個鼠標(biāo)光標(biāo)ML(IL，JL，KL)和MR(IR，JR，KR)的中心點(diǎn)的位置。因為每一個鼠標(biāo)光標(biāo)位置ML和MR在4280中得到，所述中心點(diǎn)位置MN得到。即，IN和JN通過平均(IL，IR)和(JL，JR)得到。KN由當(dāng)前的距離值確定。ZL是左眼中心點(diǎn)(A3L)和MN之間的距離。
第二，每個接目鏡的中心點(diǎn)位置[(x1，y1，z1)；(x2，y2，z2)]由公式VIII得到。A2L(x1，y1，z1)是所述左接目鏡的中心點(diǎn)位置，以及A2R(x2，y2，z2)是所述右接目鏡的中心點(diǎn)位置，如圖43A所示。圖43B顯示了一個觀察者眼睛的三維圖。參考圖43B，可以看出接目鏡中心點(diǎn)(A2L)如何沿眼鏡的表面運(yùn)動。
公式VIII
x1=(-Wa2)+[(IN+Wa2)×S]ZL]]>y1=0+[(JN)×S]ZL]]>z1=0+[(KN)×S]ZL]]>x2=(Wn2)-[(IN+Wn2)×S]ZL]]>y2=0+[(JN)×S]ZL]]>z2=0+[(KN)×S]ZL]]>在本發(fā)明的一個實施例中，一個數(shù)字信號處理器可以用來計算所述接目鏡的位置。
被顯示的圖像的每一個中心點(diǎn)，分別被運(yùn)動到位置(x1，y1)和(x2，y2)，如圖44所示(4300)。在本發(fā)明的一個實施例中，運(yùn)動之后的屏幕的空白區(qū)域可以用背景色來填充，如，黑色，如圖44所示。
要確定所述三維鼠標(biāo)的運(yùn)動是否完成了(4310)。如果所述三維鼠標(biāo)的運(yùn)動沒有完成，就執(zhí)行過程4280-4300，直到完成所述運(yùn)動。這就確保了，只要觀察者運(yùn)動所述鼠標(biāo)光標(biāo)，所述被顯示的圖像就被運(yùn)動。
通過使用上述的計算方法，兩個位置之間的距離可以被測量。參考圖43C，MN1是山脈42的最高點(diǎn)，MN2是房屋44上的一點(diǎn)。假設(shè)MN1和MN2的位置值，通過上述的計算方法被確定，分別是(-0.02米，0.04米，100米)和(0.01米，0米，10米)。這些被確定的位置值可以被存儲在所述存儲器3960中，并且兩個位置MN1和MN2之間的距離如下進(jìn)行計算。
ZL=[-0.02-0.01]2+
2+[100-10]2=90]]>在這個實施例中，所述微型計算機(jī)3950被編程來計算兩個位置之間的距離，或者可以包括一個距離測量模式。在這種情況下，當(dāng)一個觀察者指定一個第一位置(A兩個鼠標(biāo)光標(biāo)400和420的中點(diǎn))，所述位置被確定，并存儲在所述存儲器3960中。在一個實施例中，所述位置值可以被顯示在所述顯示屏幕3930上或通過語音信號被提供給觀察者。這適用于一個第二位置(B)。這樣，所述第一和第二位置(A，B)的值被確定，并且位置(A，B)之間的距離被計算。
使用一個三維鼠標(biāo)來控制立體照相機(jī)的運(yùn)動的方法和系統(tǒng)圖45顯示了根據(jù)本發(fā)明的另一個方面的一個三維顯示系統(tǒng)。所述系統(tǒng)用來根據(jù)觀察者的接目鏡的運(yùn)動來控制立體照相機(jī)的運(yùn)動。
所述系統(tǒng)包括一個照相機(jī)地點(diǎn)和一個顯示地點(diǎn)。所述顯示地點(diǎn)包括一對發(fā)射機(jī)/接收機(jī)4530和4540，一組顯示設(shè)備4510和4520，以及一個輸入設(shè)備3990和一個三維鼠標(biāo)3920。
所述輸入設(shè)備3990和三維鼠標(biāo)3920與圖38所示的系統(tǒng)中的基本上相同。參考圖46，所述顯示設(shè)備4510，包括接口3970和3980，一個微型計算機(jī)4820，一個存儲器4830，以及一個接口4810。所述接口3970和3980與圖41所示的顯示設(shè)備中的那些基本上相同。所述微型計算機(jī)4820確定所述鼠標(biāo)光標(biāo)的當(dāng)前位置值，并計算觀察者的接目鏡的中心點(diǎn)的位置值。所述存儲器4830也可以存儲對計算所述顯示圖像的中心點(diǎn)的運(yùn)動量所需的數(shù)據(jù)。
所述接口4810可以修改所述位置值，來適應(yīng)傳送，并提供被修改的數(shù)據(jù)到所述發(fā)射機(jī)4530。所述發(fā)射機(jī)4530傳送被修改的位置數(shù)據(jù)到所述照相機(jī)地點(diǎn)。
參考圖45，所述照相機(jī)地點(diǎn)包括一組立體照相機(jī)30和32，一對發(fā)射機(jī)4570和4600，一對伺服機(jī)制4580和4590，以及一對接收機(jī)4550和4560。每一個接收機(jī)4550和4560接收從所述顯示地點(diǎn)傳送來的位置值，并且分別提供所述數(shù)據(jù)到所述的一對伺服機(jī)制4580和4590。
所述的伺服機(jī)制4580和4590，根據(jù)接收到的位置數(shù)據(jù)，分別控制照相機(jī)30和32。在本發(fā)明的一個實施例中，所述伺服機(jī)制4580和4590控制照相機(jī)30和32，使得所述照相機(jī)30和32的物鏡(C2L，C2R；圖26和27)的中心點(diǎn)的經(jīng)度方向上的和緯度方向上的值，與觀察者的接目鏡的中心點(diǎn)的經(jīng)度方向上的和緯度方向上的值基本上相同，如圖47A和47C所示。
參考圖48，圖45所示系統(tǒng)的運(yùn)行將得到解釋。三維鼠標(biāo)性質(zhì)和顯示設(shè)備性質(zhì)在每一個顯示設(shè)備4510和4520中被設(shè)定(4610)。所述三維鼠標(biāo)性質(zhì)和顯示設(shè)備性質(zhì)與結(jié)合圖42解釋的那些基本上相同。所述觀察者的眼睛數(shù)據(jù)和觀察者—屏幕距離(d)被提供給每一個顯示設(shè)備4510和4520(4620)。同樣，所述觀察者的眼睛數(shù)據(jù)和觀察者—屏幕距離(d)與結(jié)合圖42解釋的那些基本上相同。三維鼠標(biāo)光標(biāo)位置和距離值被初始化(4630)。在本發(fā)明的一個實施例中，所述三維鼠標(biāo)光標(biāo)位置被初始化到每一個顯示設(shè)備屏幕的中心點(diǎn)，并且所述距離值被初始化到無窮遠(yuǎn)的距離值。從照相機(jī)地點(diǎn)接收到的所述三維圖像，以及三維鼠標(biāo)光標(biāo)(400，420)被顯示在所述顯示設(shè)備4510和4520上(4640)。在本發(fā)明的一個實施例中，所述三維鼠標(biāo)光標(biāo)可以被顯示在所述的三維圖像上。在這種情況下，在所述三維鼠標(biāo)光標(biāo)(400，420)下的圖像部分可能不能被觀察者看到。
要確定三維鼠標(biāo)運(yùn)動是否被探測到(4650)。如果運(yùn)動被探測，所述三維鼠標(biāo)光標(biāo)的新位置被確定(4660)。所述觀察者的接目鏡的中心點(diǎn)的位置值根據(jù)所述鼠標(biāo)光標(biāo)的新位置，分別被計算出(4670)。所述鼠標(biāo)光標(biāo)(400，420)的新位置和運(yùn)動如圖47B所示。執(zhí)行步驟4650-4670的具體方法結(jié)合圖42-44進(jìn)行描述。
所述位置值數(shù)據(jù)，通過每一個發(fā)射機(jī)/接收機(jī)4530和4540被傳送到所述照相機(jī)地點(diǎn)(4680)。如前文所述，只要所述鼠標(biāo)光標(biāo)運(yùn)動，就計算所述位置值。這樣，所述位置值可能包括一系列數(shù)據(jù)。在本發(fā)明的一個實施例中，所述位置值連續(xù)地傳送給所述照相機(jī)地點(diǎn)，使得照相機(jī)30和32根據(jù)位置值的接收順序，被控制。在本發(fā)明的另一個實施例中，可以得到所生成的位置值的序列，并傳送到所述照相機(jī)地點(diǎn)，使得所述照相機(jī)30和32根據(jù)所述序列被控制。在本發(fā)明的一個實施例中，所述位置值數(shù)據(jù)是數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，并為傳送適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行調(diào)制。
所述位置值數(shù)據(jù)在每一個接收機(jī)4550和4560中被收到(4690)。在本發(fā)明的一個實施例中，可以只用一個發(fā)射機(jī)，而不需使用兩個發(fā)射機(jī)4530和4540。在這種情況下，可以只用一個接收機(jī)，而不需使用兩個接收機(jī)4550和4560。
照相機(jī)調(diào)整值根據(jù)所述位置值被確定，并且立體照相機(jī)30和32根據(jù)所述照相機(jī)調(diào)整值被控制(4700)。每一個伺服控制器4580和4590控制各自的照相機(jī)30和32，使得照相機(jī)物鏡的每一個中心點(diǎn)，能夠追蹤每一個接目鏡中心點(diǎn)的運(yùn)動(4710)。如圖47C所示，對應(yīng)于所述三維鼠標(biāo)光標(biāo)的新位置的新位置值A(chǔ)2L1和A2R1使用公式VIII計算出，如前文所述。每一個伺服控制器4580和4590控制照相機(jī)30和32，使得每一個照相機(jī)物鏡的中心點(diǎn)位于C2L1和C2R1，如圖47A所示。為此，所述伺服控制器4580和4590設(shè)定照相機(jī)物鏡的中心點(diǎn)的位置值，以和所述接目鏡的中心點(diǎn)的位置值相一致。在本發(fā)明的一個實施例中，所述伺服控制器4580和4590包括一個水平的發(fā)動機(jī)和一個垂直的發(fā)動機(jī)，它們分別在水平(x-方向)和垂直(y-方向)的方向上移動每一個照相機(jī)。在本發(fā)明的一個實施例中，只有一個伺服控制器被用來控制照相機(jī)30和32的運(yùn)動，而不是所述的一對伺服控制器4580和4590。
當(dāng)每一個所述伺服控制器4580和4590控制所述立體照相機(jī)30和32時，照相機(jī)30和32拍攝一個物體。被拍攝的圖像被傳送到所述顯示地點(diǎn)，并在每一個所述顯示設(shè)備4510和4520上顯示(4720，4730)。
關(guān)于結(jié)合附圖45-48描述的實施例，所述照相機(jī)控制可被用于遙控技術(shù)中，如一個遠(yuǎn)程手術(shù)，車輛，飛機(jī)，或飛行器，戰(zhàn)斗機(jī)的遙控，或建設(shè)，調(diào)查或自動裝配設(shè)備的遙控。
控制立體圖像的空間放大率的方法和系統(tǒng)圖49顯示了根據(jù)本發(fā)明的另一個方面的一個三維顯示系統(tǒng)。所述三維顯示系統(tǒng)用于，根據(jù)由觀察者提供的所述空間放大率調(diào)整數(shù)據(jù)，來調(diào)整一個立體圖像的空間放大率。
所述系統(tǒng)包括一個照相機(jī)地點(diǎn)和一個顯示地點(diǎn)。所述顯示地點(diǎn)包括一個輸入設(shè)備4910，一組顯示設(shè)備4920和4930，一個發(fā)射機(jī)4950，以及一對接收機(jī)4940和4960。
所述輸入設(shè)備4910向至少一個所述的顯示設(shè)備4920和4930，提供如圖43A所示的一個觀察者的眼睛距離值(Wa)以及空間放大率調(diào)整數(shù)據(jù)。所述空間放大率意味著一個觀察者從所顯示的圖像感覺到的空間尺寸。例如，如果所述空間放大率是“1”，觀察者在顯示地點(diǎn)感覺到的空間尺寸，與在照相機(jī)地點(diǎn)拍攝的實際空間尺寸相同。同時，如果所述空間放大率是“10”，觀察者在顯示地點(diǎn)感覺到的空間尺寸，是在照相機(jī)地點(diǎn)拍攝的實際空間尺寸的10倍。并且，如果所述空間放大率是“0.1”，觀察者在顯示地點(diǎn)感覺到的空間尺寸，是被照相機(jī)所拍攝的實際空間尺寸的十分之一。所述空間放大率調(diào)整數(shù)據(jù)代表一個觀察者要調(diào)整的關(guān)于空間放大率的數(shù)據(jù)。在本發(fā)明的一個實施例中，所述空間放大率調(diào)整數(shù)據(jù)可以包括“0.1”倍空間放大率，“1”倍空間放大率，“10”倍空間放大率，或“100”倍空間放大率。所述空間放大率的調(diào)整通過調(diào)整所述照相機(jī)30和32之間的距離來執(zhí)行，在后文會詳細(xì)描述。
至少一個顯示設(shè)備4920和4930顯示由所述輸入設(shè)備4910提供的所述空間放大率調(diào)整數(shù)據(jù)。所述顯示設(shè)備4920和4930中的至少一個，向所述發(fā)射機(jī)4950，提供所述空間放大率調(diào)整數(shù)據(jù)和眼睛距離值(Wa)。所述發(fā)射機(jī)4950，向所述照相機(jī)地點(diǎn)，傳送所述放大率調(diào)整數(shù)據(jù)和所述值Wa。在本發(fā)明的一個實施例中，所述空間放大率調(diào)整數(shù)據(jù)和所述值Wa，可以直接從所述輸入設(shè)備4910提供到所述發(fā)射機(jī)4950，而不用通過所述顯示設(shè)備4920和4930。
所述接收機(jī)4970從所述發(fā)射機(jī)4950，接收所述空間放大率調(diào)整數(shù)據(jù)和Wa，并提供所述數(shù)據(jù)到所述照相機(jī)控制器4990。所述照相機(jī)控制器4990根據(jù)所述空間放大率調(diào)整數(shù)據(jù)和所述值Wa，控制所述照相機(jī)距離。所述照相機(jī)控制器4990包括一個伺服控制器4985和一個水平的發(fā)動機(jī)4975，如圖50所示。參考圖50-52，所述照相機(jī)控制器4990的操作將被解釋。
所述伺服控制器4985初始化照相機(jī)距離(CI)，例如，使CI和Wa相同(5100)。所述空間放大率涉及到所述照相機(jī)距離(CI)和所述眼睛距離值(Wa)。當(dāng)CI和Wa相同時，所述空間放大率是“1”，意味著觀察者看到的，與被照相機(jī)30和32拍攝的物體尺寸相同。當(dāng)CI大于Wa時，所述空間放大率小于“1”，意味著觀察者看到的，小于被照相機(jī)30和32拍攝的物體尺寸。當(dāng)CI小于Wa時，所述空間放大率大于“1”，意味著觀察者看到的，大于被照相機(jī)30和32拍攝的物體尺寸。
所述空間放大率調(diào)整數(shù)據(jù)(SM)被提供給所述伺服控制器4985(5110)。要決定所述調(diào)整數(shù)據(jù)是否是“1”(5120)。如果所述調(diào)整數(shù)據(jù)是“1”，所述照相機(jī)距離不進(jìn)行調(diào)整(5160)。如果所述調(diào)整數(shù)據(jù)不是“1”，要決定所述調(diào)整數(shù)據(jù)是否大于“1”。如果所述調(diào)整數(shù)據(jù)大于“1”，所述伺服控制器4985運(yùn)行所述發(fā)動機(jī)4975，來縮小CI直到得到所要求的空間放大率(5150)。參考圖52，顯示在空間放大率和照相機(jī)距離(CI)之間的關(guān)系，其中Wa是80毫米。這樣，當(dāng)CI是80毫米時，所述空間放大率是“1”。在這種情況下，如果所要求的空間放大率是“10”，所述照相機(jī)距離被調(diào)整到“8毫米”，如圖52所示。
如果所述調(diào)整數(shù)據(jù)小于“1”，所述伺服控制器4985運(yùn)行所述發(fā)動機(jī)4975，來擴(kuò)大CI直到得到所要求的空間放大率(5140)。如圖52所示，如果所要求的空間放大率是“0.1”，所述照相機(jī)距離被調(diào)整到“800毫米”。
參考圖53，圖49所示的整個系統(tǒng)的運(yùn)行將得到描述。立體圖像通過所述顯示設(shè)備4920和4930得到顯示(5010)。眼睛距離(Wa)和空間放大率調(diào)整數(shù)據(jù)(SM)被提供給至少一個所述顯示設(shè)備4920和4930，或直接從所述輸入設(shè)備4910到所述發(fā)射機(jī)4950(5020)。所述眼睛距離(Wa)以及空間放大率調(diào)整數(shù)據(jù)(SM)被傳送到所述照相機(jī)地點(diǎn)(5030)。所述照相機(jī)地點(diǎn)接收所述Wa和SM值，并根據(jù)所述Wa和SM值調(diào)整所述照相機(jī)距離(CI)。所述立體照相機(jī)30和32帶有一個調(diào)整的空間放大率來拍攝一個物體(5050)。所述圖像，通過所述發(fā)射機(jī)4980和5000，被傳送到所述顯示地點(diǎn)(5060)。每一個所述顯示設(shè)備4920和4930接收和顯示所述圖像(5070)。
關(guān)于結(jié)合圖49-53描述的實施例，所述照相機(jī)控制可以用于遙控技術(shù)，如一個遠(yuǎn)程手術(shù)，車輛，飛機(jī)，或飛行器，戰(zhàn)斗機(jī)的遙控，或建設(shè)，調(diào)查或自動裝配設(shè)備的遙控。
根據(jù)一個照相機(jī)位置來調(diào)整立體圖像的顯示角度的方法和系統(tǒng)圖54顯示了根據(jù)本發(fā)明的另一個方面的一個三維顯示系統(tǒng)。所述系統(tǒng)，根據(jù)所述立體照相機(jī)關(guān)于一個物體5400的相對位置，來調(diào)整顯示設(shè)備的位置。
所述系統(tǒng)包括一個照相機(jī)地點(diǎn)和一個顯示地點(diǎn)。所述照相機(jī)地點(diǎn)包括一組立體照相機(jī)30和32，一對方向探測設(shè)備5410和5420，發(fā)射機(jī)5430和5440。在本發(fā)明的這個實施例中，所述照相機(jī)30和32可以不互相平行，如圖54所示。所述方向探測設(shè)備5410和5420分別探測所述立體照相機(jī)30和32關(guān)于要被拍攝的一個物體5400的方向。在本發(fā)明的一個實施例中，所述設(shè)備5410和5420探測關(guān)于所述兩個照相機(jī)互相平行的一個初始位置的傾斜角。在一些情況下，所述照相機(jī)30和32可以傾斜，例如，逆時針方向10度，如圖54所示，或從所述初始位置，順時針方向。所述探測設(shè)備5410和5420分別探測照相機(jī)30和32的傾斜角。在本發(fā)明的一個實施例中，每一個方向探測設(shè)備5410和5420包括一個典型的方向傳感器。
所述發(fā)射機(jī)5430和5440中的每一個，向所述顯示地點(diǎn)傳送所述照相機(jī)30和32的探測方向數(shù)據(jù)。如果探測到，只有照相機(jī)32傾斜，如圖57所示，所述探測設(shè)備5410探測不到傾斜，這樣，只有所述發(fā)射機(jī)5440向所述顯示地點(diǎn)傳送所述探測到的數(shù)據(jù)。同樣適用于當(dāng)只有照相機(jī)30傾斜的情況。
所述顯示地點(diǎn)包括一對接收機(jī)5450和5460，一對顯示設(shè)備控制器5470和5500，以及一組顯示設(shè)備5480和5490。每一個接收機(jī)5450和5460接收探測到的所述照相機(jī)30和32的傾斜數(shù)據(jù)，并提供該數(shù)據(jù)到每一個顯示設(shè)備控制器5470和5500。所述顯示設(shè)備控制器5470和5500，根據(jù)所接收到的照相機(jī)傾斜數(shù)據(jù)，決定顯示調(diào)整值。所述顯示調(diào)整值代表對所述顯示設(shè)備5480和5490要調(diào)整的運(yùn)動量。在本發(fā)明的一個實施例中，所述顯示設(shè)備控制器5470和5500根據(jù)圖55所示的表格，確定顯示調(diào)整值。在本發(fā)明的這個實施例中，如果所述照相機(jī)32以逆時針方向傾斜10度，如圖54所示，所述顯示設(shè)備控制器5500以順時針方向，傾斜對應(yīng)的顯示設(shè)備5490，10度，如圖54所示，這樣，所述照相機(jī)關(guān)于物體5400的位置與觀察者的接目鏡關(guān)于所述屏幕的位置，基本上相同。如前文所述，所述屏幕可以包括一個V形鏡，一個HMD屏幕，一個投影屏幕，或一個顯示屏幕160，如圖1B所示。
參考圖56，圖54所示的系統(tǒng)的整體運(yùn)行得到解釋。所述的一組立體照相機(jī)30和32拍攝一個物體(5510)。每一個所述的方向探測設(shè)備5410和5420，探測一個照相機(jī)關(guān)于所述物體的方向(5520)。即，例如，每一個照相機(jī)30和32從一個平行狀態(tài)的傾斜角被探測。所述拍攝圖像數(shù)據(jù)(PID)以及方向探測數(shù)據(jù)(DDD)被傳送到所述顯示地點(diǎn)(5530)。所述PID和DDD在所述顯示地點(diǎn)接收到，并且所述DDD從所接收的數(shù)據(jù)中檢索得到(5540，5550)。在本發(fā)明的一個實施例中，所述檢索可以使用一個典型的信號分離器執(zhí)行。
所述顯示設(shè)備控制器5470和5500中的至少一個根據(jù)所檢索到的DDD確定所述顯示設(shè)備調(diào)整值(5560)。所述顯示設(shè)備控制器5470和5500中的至少一個，通過運(yùn)動一個相應(yīng)的顯示設(shè)備，來調(diào)整關(guān)于所述觀察者的接目鏡的顯示角度(5570)。所述顯示設(shè)備5480和5490顯示接收到的立體圖像(5580)。
圖57顯示了根據(jù)本發(fā)明的另一個方面的一個三維顯示系統(tǒng)。所述系統(tǒng)，根據(jù)所述立體照相機(jī)30和32關(guān)于所述物體5400的相對位置，來調(diào)整顯示的圖像。
除了所述顯示設(shè)備5710和5720，圖57所示的系統(tǒng)與圖54中的基本上相同。所述顯示設(shè)備5710和5720，根據(jù)接收到的照相機(jī)方向探測數(shù)據(jù)，調(diào)整顯示圖像的位置。參考圖58，呈現(xiàn)了所述顯示設(shè)備5720的一個示范性的框圖。雖然未示出，所述顯示設(shè)備5710和所述顯示設(shè)備5720基本上相同。所述顯示設(shè)備5720包括一個微型計算機(jī)5910，一個存儲器5920，一個顯示驅(qū)動器5930，以及一個顯示屏幕5940。所述存儲器5920存儲一個表格(未示出)，顯示了所述照相機(jī)傾斜角度和顯示圖像的調(diào)整量之間的關(guān)系。所述微型計算機(jī)5910根據(jù)接收到的照相機(jī)方向數(shù)據(jù)和存儲器5920中的表格，來確定顯示圖像調(diào)整值。所述顯示驅(qū)動器5930，根據(jù)確定的調(diào)整值，調(diào)整顯示圖像的顯示角度，并在所述顯示屏幕5940上顯示所述圖像。
參考圖59A和59B，呈現(xiàn)了所述被顯示的圖像的調(diào)整。在本發(fā)明的一個實施例中，這可以由擴(kuò)大或縮小顯示圖像的左側(cè)或右側(cè)圖像部分執(zhí)行。例如，根據(jù)所述照相機(jī)的傾斜角，確定所述擴(kuò)大或縮小量。在本發(fā)明的這個實施例中，擴(kuò)大或縮小可以通過一個已知的縮小或放大軟件執(zhí)行。圖59A中的圖像對應(yīng)于，所述顯示設(shè)備在順時針方向的傾斜。相似地，圖59B中的圖像對應(yīng)于，所述顯示設(shè)備在逆時針方向的傾斜。
參考圖60，解釋圖54中系統(tǒng)的運(yùn)行。由圖60可以看出，步驟5810-5850與圖55所示的步驟相同。顯示圖像調(diào)整值根據(jù)檢索的照相機(jī)方向探測數(shù)據(jù)(DDD)確定(5860)。要顯示的圖像，根據(jù)確定的調(diào)整值進(jìn)行調(diào)整，如圖59所示(5870)。被調(diào)整的圖像被顯示(5880)。
在一個持久的存儲器上傳送或存儲立體圖像和拍攝比率的方法和系統(tǒng)圖61顯示了根據(jù)本發(fā)明另一方面的一個三維顯示系統(tǒng)。在本發(fā)明的這個方面，立體圖像和拍攝比率，通過一個網(wǎng)絡(luò)，如因特網(wǎng)(Internet)，被傳送，或存儲在一個持久的存儲器上，如光盤或磁盤。
參考圖61，顯示了立體圖像624的所述被合成的數(shù)據(jù)620和圖像624的至少一個拍攝比率(A∶B∶C)622。所述立體圖像624包括立體廣播圖像，立體廣告圖像，或立體電影圖像，網(wǎng)上購物的立體產(chǎn)品圖像，或任何其他種類的立體圖像。在本發(fā)明的一個實施例中，所述拍攝比率622對于整組立體圖像624可以是固定的。在前文中，結(jié)合圖7已經(jīng)描述了合成所述立體圖像624和拍攝比率622的方法。
在一個實施例中，立體圖像624從一對立體照相機(jī)(未示出)中生成，并與所述拍攝比率622合成。在本發(fā)明的一個實施例中，所述立體(廣播，廣告，或電影，等)圖像624和所述拍攝比率622可以從一個因特網(wǎng)服務(wù)器，或一個廣播公司的計算設(shè)備傳送。所述因特網(wǎng)服務(wù)器被一個因特網(wǎng)廣播公司，一個因特網(wǎng)電影公司，一個因特網(wǎng)廣告公司，或一個因特網(wǎng)購物公司操作。在另一個實施例中，所述拍攝比率沒有合成，而是與所述立體圖像單獨(dú)地傳送。然而，簡單起見，下面的描述主要針對所述合成方法。
所述合成數(shù)據(jù)620，通過一個網(wǎng)絡(luò)625，被傳送到位于一個顯示地點(diǎn)的一個計算設(shè)備627。在本發(fā)明的一個實施例中，所述網(wǎng)絡(luò)627可以包括因特網(wǎng)，有線，公眾電話交換網(wǎng)(PSTN)，或一個無線網(wǎng)絡(luò)。參考圖63，顯示了所述合成數(shù)據(jù)620的示范性的數(shù)據(jù)格式。所述立體圖像624的左側(cè)和右側(cè)圖像被嵌入到所述合成數(shù)據(jù)620中，使得所述圖像624在一組顯示設(shè)備626和628中順序地檢索。例如，左側(cè)圖像1和右側(cè)圖像1，左側(cè)圖像2和右側(cè)圖像2，順序地位于所述數(shù)據(jù)格式中，使得所述圖像可以按那個順序被檢索。在一個實施例中，所述計算設(shè)備627接收到所述合成的數(shù)據(jù)620，并且，從接收到的數(shù)據(jù)中檢索所述立體圖像624和拍攝比率622。在另一個實施例中，所述圖像624和拍攝比率622被單獨(dú)地接收到，因為它們在傳輸中沒有被合成。
所述計算設(shè)備627還分別向所述顯示設(shè)備626和628，提供所述左側(cè)和右側(cè)圖像。在本發(fā)明的一個實施例中，所述數(shù)據(jù)格式可以被組成，使得所述計算設(shè)備627，在其檢索所述圖像624時，如，預(yù)定的順序或數(shù)據(jù)標(biāo)簽，能夠識別所述立體圖像624的左側(cè)和右側(cè)圖像。在本發(fā)明的一個實施例中，所述計算設(shè)備627，可以包括任何一種計算設(shè)備，該設(shè)備可以通過所述網(wǎng)絡(luò)625，下載所述圖像624和比率622，或是以合成的格式或單獨(dú)地。在一個實施例中，在所述顯示地點(diǎn)可以提供一對計算設(shè)備，每一個進(jìn)行檢索并分別向所述顯示設(shè)備626和628提供左側(cè)和右側(cè)圖像。
所述顯示設(shè)備626和628顯示接收到的立體圖像，使得每一顯示設(shè)備626和628的所述屏幕比率(D1∶E1∶F1，D2∶E2∶F2)與所述拍攝比率(A∶B∶C)基本上相同。在本發(fā)明的一個實施例中，所述屏幕比率(D1∶E1∶F1，D2∶E2∶F2)是相同的(D1∶E1∶F1＝D2∶E2∶F2＝D∶E∶F)。所述顯示設(shè)備626和628包括，圖8公開的顯示設(shè)備86和88的元件。在本發(fā)明的一個實施例中，每一個顯示設(shè)備626和628包括CRT，LCD，HMD，PDP設(shè)備，或投影型顯示設(shè)備。
在本發(fā)明的另一個實施例中，如圖62所示，存儲在一個記錄介質(zhì)630，如光盤或磁盤中的合成數(shù)據(jù)，可以通過在所述顯示地點(diǎn)的一個介質(zhì)檢索設(shè)備632，被提供給顯示設(shè)備634和636。在一個實施例中，所述光盤可以包括一個CD光盤或一個數(shù)字視頻光盤(DVD)。而且，所述磁盤可以包括一個硬盤。
所述記錄介質(zhì)630被插入到所述介質(zhì)檢索設(shè)備632中，該設(shè)備檢索所述立體圖像624和拍攝比率622。在本發(fā)明的一個實施例中，所述介質(zhì)檢索設(shè)備632可以包括一個CD ROM驅(qū)動器，一個DVDROM驅(qū)動器，或一個硬盤驅(qū)動器(HDD)，以及所述驅(qū)動器的一個主機(jī)。所述介質(zhì)檢索設(shè)備632可以被嵌入到一個計算設(shè)備中(未示出)。
所述介質(zhì)檢索設(shè)備632檢索，并分別向所述顯示設(shè)備634和636提供所述立體圖像624和拍攝比率622。圖63所示的示范性的數(shù)據(jù)格式，適用于存儲在所述記錄介質(zhì)630中的數(shù)據(jù)。在本發(fā)明的一個實施例中，所述拍攝比率622對于全體立體圖像是相同的。在這個實施例中，所述拍攝比率622被提供給每一個所述顯示設(shè)備634和636一次，并且在全部立體圖像中使用相同的拍攝比率。
在本發(fā)明的一個實施例中，記錄在所述介質(zhì)630上的所述數(shù)據(jù)格式被組成，使得所述介質(zhì)檢索設(shè)備632能夠識別所述立體圖像624的左側(cè)和右側(cè)圖像。所述顯示設(shè)備634和636的操作與結(jié)合圖61討論的設(shè)備626和628的操作的相同。
包括生成立體圖像的一對數(shù)碼照相機(jī)和一對顯示屏幕的便攜式通信設(shè)備圖64顯示了根據(jù)本發(fā)明另一方面的一個信息通信系統(tǒng)。所述系統(tǒng)包括一對便攜式通信設(shè)備65和67。所述設(shè)備65包括一對數(shù)碼相機(jī)640，642，一對顯示屏幕644，646，一個距離輸入部分648，一個眼睛間隔輸入部分650，以及一個空間放大率輸入部分652。所述設(shè)備65包括一個接收機(jī)和一個發(fā)射機(jī)，或一個收發(fā)機(jī)(都未示出)。
該對數(shù)碼相機(jī)640和642生成一個場景或一個物體的立體圖像，以及它們的拍攝比率。在本發(fā)明的一個實施例中，每一個照相機(jī)640和642包括與圖7所示的照相機(jī)20基本上相同的元件。所述設(shè)備65向所述設(shè)備67，傳送所生成的立體圖像和拍攝比率。該對顯示屏幕644和646顯示從所述設(shè)備67接收到的立體圖像。
所述距離輸入部分648提供所述距離值，是在一個觀察者的眼睛和每一個所述屏幕644和646之間的距離值(與圖8中的觀察者—屏幕距離F1和F2相似)。所述眼睛間隔輸入部分650接收觀察者眼睛的中心點(diǎn)之間的所述距離值(在圖14A中，例示為Wa)。所述空間放大率輸入部分652提供用于空間放大率的調(diào)整數(shù)據(jù)，并且向所述設(shè)備65提供所述調(diào)整數(shù)據(jù)。在本發(fā)明的一個實施例中，所述距離輸入部分648，所述眼睛間隔輸入部分650以及所述空間放大率輸入部分652中的每一個包括可以輸入數(shù)字0-9的鍵座。在另一個實施例中，所有所述的輸入部分被包含在一個輸入設(shè)備中。
所述設(shè)備67包括一對數(shù)碼相機(jī)664，666，一對顯示屏幕654，656，一個距離輸入部分658，一個眼睛間隔輸入部分660，以及一個空間放大率輸入部分662。所述設(shè)備67還包括一個接收機(jī)和一個發(fā)射機(jī)，或一個收發(fā)機(jī)(都未示出)。
該對數(shù)碼相機(jī)664和666生成一個場景或一個物體的立體圖像，以及它們的拍攝比率。在本發(fā)明的一個實施例中，每一個照相機(jī)664和666包括與圖7所示的照相機(jī)20基本上相同的元件。所述設(shè)備67向所述設(shè)備65，傳送所生成的立體圖像和拍攝比率。該對顯示屏幕654和656顯示從所述設(shè)備65接收到的立體圖像。
所述距離輸入部分658，所述眼睛間隔輸入部分660，以及所述空間放大率輸入部分662與所述設(shè)備65的基本上相同。
圖64所示的系統(tǒng)可包括至少一個基站(未示出)，與所述設(shè)備65和67進(jìn)行通信。在本發(fā)明的一個實施例中，每一個所述設(shè)備65和67包括一個蜂窩式電話，一個國際流動電信2000(IMT-2000)設(shè)備，以及一個個人數(shù)據(jù)助理(PDA)，一個手持個人電腦(PC)或其他種類的便攜式電信設(shè)備。
在本發(fā)明的一個實施例中，所述空間放大率調(diào)整數(shù)據(jù)和拍攝比率具有一個標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)格式，使得所述設(shè)備65和67能夠容易地識別所述數(shù)據(jù)。
顯示立體圖像的設(shè)備被實現(xiàn)，使得所述拍攝比率與所述屏幕比率基本上相同圖65顯示了根據(jù)本發(fā)明的一個方面的一對信息通信設(shè)備65和67。每一個設(shè)備65和67顯示從另外一個接收到的立體圖像，使得一個設(shè)備的拍攝比率與另一個設(shè)備的屏幕比率基本上相同。所述設(shè)備65包括一個照相機(jī)部分700，一個顯示部分720，以及一個數(shù)據(jù)處理器740，如，一個微型計算機(jī)。
所述照相機(jī)部分700生成立體圖像和其拍攝比率，并向所述設(shè)備67進(jìn)行傳送。如前文所述，所述設(shè)備65和67之間的通信，可以通過至少一個基站執(zhí)行(未示出)。所述照相機(jī)部分700包括一對數(shù)碼相機(jī)640，642，和一個發(fā)射機(jī)710。每一個所述數(shù)碼相機(jī)640和642生成立體圖像和其拍攝比率，并合成所述圖像和比率(合成數(shù)據(jù)702和704)。在本發(fā)明的一個實施例中，提供在所述合成數(shù)據(jù)702和704中的拍攝比率相同。每一個所述數(shù)碼相機(jī)640和642可以包括圖7中的照相機(jī)20的元件。
所述立體圖像的生成和所述拍攝比率的計算，以及所述圖像和比率的合成，結(jié)合圖5-11被詳細(xì)進(jìn)行解釋。所述發(fā)射機(jī)710傳送所述合成數(shù)據(jù)702，704到所述設(shè)備67。在另一個實施例中，所述拍攝比率沒有被合成，而是，與所述立體圖像單獨(dú)地傳送。
在本發(fā)明的一個實施例中，所述發(fā)射機(jī)710包括兩個傳送部分，分別傳送合成數(shù)據(jù)702和704。所述設(shè)備67接收并顯示從所述設(shè)備65傳送來的立體圖像，使得接收到的拍攝比率與所述設(shè)備67的屏幕比率基本上相同。
所述顯示部分720，從所述設(shè)備67接收立體圖像和其拍攝比率的合成數(shù)據(jù)714和716，并顯示所述立體圖像，使得接收到的拍攝比率與所述設(shè)備65的屏幕比率基本上相同。
所述顯示部分720，包括一對顯示設(shè)備706，708，以及一個接收機(jī)712。所述接收機(jī)712接收設(shè)備67傳送的所述合成數(shù)據(jù)714和716，并分別向所述顯示設(shè)備706，708提供所述合成數(shù)據(jù)714和716。在本發(fā)明的一個實施例中，所述接收機(jī)712可以包括兩個接收部分，分別接收所述合成數(shù)據(jù)714和716。在另一個實施例中，所述圖像和拍攝比率被單獨(dú)地接收，因為它們在傳送中沒有被合成。
每一個顯示設(shè)備706和708，分離由所述接收機(jī)712提供的圖像和比率。所述設(shè)備706和708還顯示所述立體圖像，使得所述拍攝比率分別與所述顯示設(shè)備706和708的屏幕比率基本上相同。每一個顯示設(shè)備706和708，可以包括與圖8所示的顯示設(shè)備86或88基本上相同的元件。在一個實施例中，所述設(shè)備706和708被連接到所述距離輸入部分648，如圖64所示，使得所述設(shè)備706和708的屏幕—觀察者距離能夠被提供給所述設(shè)備65。在本發(fā)明的一個實施例中，所述設(shè)備706和708的屏幕比率基本上相同。所述顯示設(shè)備706和708的詳細(xì)的操作已經(jīng)結(jié)合圖8-11做了解釋。
所述微型計算機(jī)740控制所述照相機(jī)部分700和顯示部分720的操作，以及與所述設(shè)備67的數(shù)據(jù)通信。在本發(fā)明的一個實施例中，所述微型計算機(jī)740被編程來控制所述照相機(jī)部分700，使得所述數(shù)碼相機(jī)640和642生成立體圖像和其拍攝比率，以及當(dāng)所述設(shè)備65和67之間的通信連接建立時，控制所述發(fā)射機(jī)710向所述設(shè)備67傳送圖像和比率。在本發(fā)明的另一個實施例中，所述微型計算機(jī)740被編程來獨(dú)立地控制所述照相機(jī)部分700和所述顯示部分720的電源。在這個實施例中，即使當(dāng)所述照相機(jī)640和642關(guān)閉時，所述顯示設(shè)備706和708可以顯示從所述設(shè)備67接收的立體圖像。并且，當(dāng)所述顯示設(shè)備706和708被關(guān)閉，所述照相機(jī)640和642可以生成立體圖像和其拍攝比率，并向所述設(shè)備67傳送所述圖像和比率。在這個實施例中，所述設(shè)備65可包括一個元件，其執(zhí)行與所述設(shè)備67的聲音信號通信。
所述設(shè)備65可以包括一個易失存儲器，如一個隨機(jī)存儲器(RAM)，和/或一個非易失存儲器，如一個快擦型存儲器或一個可編程只讀存儲器，來存儲用于通信的數(shù)據(jù)。所述設(shè)備65可包括一個電源供應(yīng)部分，如一個電池。
在本發(fā)明的另一個實施例中，所述設(shè)備65，可以包括一個收發(fā)機(jī)，合并了所述發(fā)射機(jī)710和接收機(jī)712。在這種情況下，所述發(fā)射機(jī)710和接收機(jī)712可以省略。
雖然沒有特別示出，所述設(shè)備67可以被配置以包括與所述設(shè)備65基本上相同的元件，并執(zhí)行與所述設(shè)備65基本上相同的功能，如圖65所示。這樣，其實施例的詳細(xì)解釋就省略了。
控制所述立體圖像的顯示位置的設(shè)備圖66A顯示了根據(jù)本發(fā)明的另一個方面的一個信息通信設(shè)備65。在本發(fā)明的這個方面中，所述信息通信設(shè)備65，根據(jù)觀察者的眼睛的中心點(diǎn)之間的距離(Wa)，控制所述立體圖像的顯示位置。
在本發(fā)明的一個實施例中，所述設(shè)備65運(yùn)動顯示在所述顯示屏幕644和646上的立體圖像，使得被顯示的立體圖像的中心點(diǎn)之間的所述距離(Wd)與所述距離Wa基本上相同。所述設(shè)備65包括一個眼睛間隔輸入部分650，一個數(shù)據(jù)處理器722，如，一個微型計算機(jī)，一對顯示驅(qū)動器724，726，以及一對顯示屏幕644，646。所述眼睛間隔輸入部分650和該對顯示屏幕644和646與圖64中的基本上相同。所述微型計算機(jī)722，根據(jù)接收到的距離Wa，控制所述顯示驅(qū)動器724和726，使得所述距離Wd和距離Wa基本上相同。特別地，所述顯示驅(qū)動器724和726，移動顯示在所述顯示屏幕644和646上的立體圖像，直到Wd與Wa基本上相同。關(guān)于所述立體圖像的運(yùn)動的詳細(xì)的解釋，已經(jīng)結(jié)合圖15-17給出。
在本發(fā)明的另一個實施例中，如圖66B所示，所述設(shè)備65移動所述顯示屏幕644和646，使得立體圖像的中心點(diǎn)之間的所述距離Wd與所述距離Wa基本上相同。在這個實施例中，所述設(shè)備65包括所述眼睛間隔輸入部分650，一個微型計算機(jī)732，一對伺服機(jī)制734，736，以及所述的一對顯示屏幕644，646。
所述微型計算機(jī)732，根據(jù)接收到的Wa距離，控制所述伺服機(jī)制734和736，使得所述距離Wd與所述距離Wa基本上相同。特別地，所述伺服機(jī)制734和736移動所述顯示屏幕644和646，直到Wd與Wa基本上相同。關(guān)于所述顯示屏幕的運(yùn)動的詳細(xì)的解釋，已經(jīng)結(jié)合圖18-20給出。
雖然沒有特別示出，所述設(shè)備67可以包括與所述設(shè)備65基本上相同的元件，并執(zhí)行與所述設(shè)備65基本上相同的功能，如圖66A和66B所示。這樣，其實施例的詳細(xì)解釋就省略了。
調(diào)整立體圖像的空間放大率的設(shè)備圖67顯示了根據(jù)本發(fā)明的另一方面的一個信息通信設(shè)備65。在本發(fā)明的這個方面，所述信息通信設(shè)備65根據(jù)空間放大率的調(diào)整數(shù)據(jù)，調(diào)整空間放大率。所述設(shè)備65包括一個照相機(jī)部分760，一個顯示部分780，以及一個微型計算機(jī)750。
所述照相機(jī)部分760包括一對數(shù)碼相機(jī)640，642，一個照相機(jī)控制器742，和一個收發(fā)機(jī)744。所述收發(fā)機(jī)744從所述設(shè)備67，接收空間放大率的調(diào)整數(shù)據(jù)，并向所述照相機(jī)控制器742提供所述調(diào)整數(shù)據(jù)(C)?？臻g放大率實施例已經(jīng)結(jié)合圖49-53進(jìn)行了詳細(xì)說明。所述空間放大率的調(diào)整數(shù)據(jù)在圖52中示例出。
所述照相機(jī)控制器742，根據(jù)被提供的調(diào)整數(shù)據(jù)(C)，控制所述數(shù)碼相機(jī)640和642之間的距離(間隔)。在本發(fā)明的一個實施例中，所述照相機(jī)控制器742，包括一個調(diào)整所述照相機(jī)距離的發(fā)動機(jī)，一個控制所述發(fā)動機(jī)的伺服控制器(都未示出)。所述照相機(jī)控制器742的操作，與結(jié)合圖50-52描述的所述控制器4990的操作，基本上相同。所述數(shù)碼相機(jī)640和642以調(diào)整的間隔，生成立體圖像，并通過所述收發(fā)機(jī)744，向所述設(shè)備67傳送所述立體圖像。所述設(shè)備67接收并顯示所述調(diào)整過的立體圖像。這樣，所述設(shè)備67能夠為由設(shè)備65的所述照相機(jī)640，642拍攝的場景，調(diào)整所述空間放大率。在本發(fā)明的一個實施例中，所述設(shè)備65和67中的每一個可在其至少一個顯示屏幕，顯示當(dāng)前的空間放大率，如“1”，“0.5”，“10”，等等，使得觀察者可以知道當(dāng)前的空間放大率。在本發(fā)明的另一個實施例中，所述設(shè)備65和67可向觀察者提供一個代表當(dāng)前的空間放大率的音頻信號。
在另一個實施例中，空間放大率調(diào)整數(shù)據(jù)(A)可被提供到所述照相機(jī)控制器742，例如，通過如圖64所示的所述空間放大率輸入部分652。這個實施例可用于以下這種情況，當(dāng)所述設(shè)備65的一個用戶想向所述設(shè)備67的一個用戶，以調(diào)整了的空間放大率提供一個立體圖像時。在一個實施例中，所述照相機(jī)控制器742的操作，與從所述設(shè)備67接收到所述調(diào)整數(shù)據(jù)(C)的情況下，基本上相同。
所述顯示部分780包括一對顯示屏幕644，646，以及一個收發(fā)機(jī)746?？臻g放大率(SM)調(diào)整數(shù)據(jù)(B)，從所述設(shè)備65的一個用戶被提供給所述收發(fā)機(jī)746。所述SM調(diào)整數(shù)據(jù)(B)用來調(diào)整所述設(shè)備67的所述照相機(jī)664和666之間的間隔(圖64)。所述SM調(diào)整數(shù)據(jù)(B)還被提供給所述顯示屏幕644和646中的至少一個，使得所述SM調(diào)整數(shù)據(jù)(B)顯示在所述顯示屏幕644和646中的至少一個上。這用來通知所述設(shè)備65的一個用戶當(dāng)前的空間放大率。所述收發(fā)機(jī)746向所述設(shè)備67，傳送所述SM調(diào)整數(shù)據(jù)(B)。
所述設(shè)備67接收所述SM調(diào)整數(shù)據(jù)(B)，并根據(jù)調(diào)整數(shù)據(jù)(B)調(diào)整所述設(shè)備67的所述照相機(jī)664和666之間的間隔。并且，所述設(shè)備67向所述設(shè)備65傳送，以調(diào)整的空間放大率生成的立體圖像。所述收發(fā)機(jī)746從所述設(shè)備67接收左側(cè)和右側(cè)圖像，并分別向所述顯示屏幕644和646提供所述圖像。所述顯示屏幕644和646顯示所述立體圖像。在一個實施例中，圖67的所述設(shè)備65和所述設(shè)備67中的每一個，還可以包括結(jié)合圖65和66描述的所述設(shè)備65和67的功能。
所述微型計算機(jī)750控制所述照相機(jī)部分760和顯示部分780的操作，以及與所述設(shè)備67的數(shù)據(jù)通信。在本發(fā)明的一個實施例中，所述微型計算機(jī)750被編程來控制所述照相機(jī)部分760和顯示部分780，使得當(dāng)所述設(shè)備65和67之間的通信連接建立以后，所述SM調(diào)整數(shù)據(jù)(B，C)在互相之間傳送或接收。在本發(fā)明的另一個實施例中，所述微型計算機(jī)750被編程來控制所述照相機(jī)部分760，使得所述照相機(jī)控制器742，根據(jù)所述SM調(diào)整數(shù)據(jù)(A)，調(diào)整所述數(shù)碼相機(jī)640和642之間的間隔，即使當(dāng)所述設(shè)備65和67之間未建立通信連接時。
所述設(shè)備65可以包括一個易失存儲器，如一個隨機(jī)存儲器(RAM)，和/或一個非易失存儲器，如一個快擦型存儲器或一個可編程只讀存儲器，來存儲用于通信的數(shù)據(jù)。所述設(shè)備65可包括一個執(zhí)行聲音信號傳送的元件。
雖然沒有特別示出，所述設(shè)備67的實施例包括與所述設(shè)備65基本上相同的元件，并執(zhí)行與所述設(shè)備65基本上相同的功能，如圖67所示。這樣，這些實施例的詳細(xì)解釋就省略了。
包括分離的顯示屏幕的設(shè)備在本發(fā)明的另一個實施例中，所述通信設(shè)備65包括一個護(hù)目鏡形顯示設(shè)備649，如圖68所示。所述護(hù)目鏡形顯示設(shè)備包括一組顯示屏幕645和647。在本發(fā)明的一個實施例中，所述顯示設(shè)備649可以通過一個通信接口643，與所述設(shè)備65相連接。在本發(fā)明的另一個實施例中，所述顯示設(shè)備649可具有到所述設(shè)備65的一個無線連接。
所述設(shè)備67適用于結(jié)合圖65-67所描述的實施例。在本發(fā)明的一個實施例中，所述設(shè)備65和設(shè)備67中的每一個可包括一個頭戴式顯示器(HMD)設(shè)備，該設(shè)備包括一組顯示屏幕。
本發(fā)明的其他方面圖69顯示了根據(jù)本發(fā)明的另一方面的一個三維顯示系統(tǒng)。在本發(fā)明的這個方面，立體圖像從三維結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)中生成。所述三維結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)可包括三維游戲數(shù)據(jù)或三維動畫數(shù)據(jù)。
作為一個例子，所述三維結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)包括象素值(如，三原色RGB象素值)，例如，其范圍是(0000，0000，0000)到(9999，9999，9999)，在一個三維坐標(biāo)系統(tǒng)(x，y，z)中的位置從(000，000，000)到(999，999，999)。在這種情況下，表1示出所述三維結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)#1-數(shù)據(jù)#N。
表1

在本發(fā)明的一個實施例中，如圖69A所示，立體圖像在一個遠(yuǎn)程服務(wù)器中，從三維結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)752中生成。所述三維結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)752被投影到一對二維平面上，使用已知的投影部分754和756，在立體圖像顯示技術(shù)中，也經(jīng)常被稱作虛擬照相機(jī)或觀察點(diǎn)。所述投影部分可包括一個已知的軟件，執(zhí)行所述的投影功能。這些被投影的圖像是立體圖像，每一個包括被傳送到一個顯示地點(diǎn)的一對二維平面圖像。在所述顯示地點(diǎn)，所述立體圖像在一對顯示設(shè)備上顯示。
在本發(fā)明的另一個實施例中，如圖69A所示，立體圖像在一個顯示地點(diǎn)，從三維結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)中生成。在這個實施例中，所述三維結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)可從一個遠(yuǎn)程服務(wù)器被傳送或下載到所述顯示地點(diǎn)。所述投影部分772和774位于一個計算設(shè)備770中。在本發(fā)明的一個實施例中，所述投影部分772和774可包括一個軟件模塊，并連同所述結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)，從遠(yuǎn)程服務(wù)器被下載到所述顯示地點(diǎn)的所述計算設(shè)備770。被投影的圖像，即，生成的立體圖像通過一對顯示設(shè)備776和778顯示。在本發(fā)明的另一個實施例中，所述三維結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)被存儲在一個記錄介質(zhì)上，如光盤或磁盤，并插入到所述計算設(shè)備770，被進(jìn)行檢索，如結(jié)合圖62所描述的一樣。在這種情況下，所述投影部分772和774的一個軟件模塊可被包含在所述介質(zhì)中。
從所述三維結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)中生成立體圖像的方法在1999年12月21日發(fā)布的美國專利6,005,607中公開。
本發(fā)明的這個方面可適用于前文所述的本發(fā)明的所有方面。然而，在一些實施例中，可能會做一些修改。作為一個例子，所述虛擬照相機(jī)(投影部分，觀察點(diǎn))的所述拍攝比率，可以通過利用在投影坐標(biāo)系統(tǒng)中照相機(jī)和物體的位置，計算一個被拍攝的物體或場景的水平和垂直長度，以及在照相機(jī)和物體(場景)之間的距離，計算出來。
另一個例子，所述虛擬照相機(jī)的運(yùn)動的控制可以由一個計算機(jī)軟件執(zhí)行，該軟件識別所述虛擬照相機(jī)的位置，并控制所述照相機(jī)的運(yùn)動。
另一個例子，所述空間放大率的控制，可以通過使用在所述投影坐標(biāo)系統(tǒng)中的所述虛擬照相機(jī)的識別出的位置，調(diào)整所述虛擬照相機(jī)之間的間隔來執(zhí)行。
圖70顯示了根據(jù)本發(fā)明另一方面的一個三維顯示系統(tǒng)。本發(fā)明的這個方面來顯示立體圖像，使得每一個顯示設(shè)備的分辨率和每一個立體照相機(jī)的分辨率基本上相同。在本發(fā)明的這個方面中，在每個照相機(jī)中，被拍攝的所述象素的相對于一個照相機(jī)幀(如，640×480)的位置與顯示在每一個顯示設(shè)備中的象素相對于一個顯示屏幕(如，1280×960)的位置基本上相同。參考圖70，所述顯示設(shè)備的分辨率是所述照相機(jī)分辨率的兩倍。這樣，被所述照相機(jī)拍攝的左上角的一個象素被轉(zhuǎn)換成顯示屏幕相同位置上的4個象素，如圖70所示。相似地，被所述照相機(jī)拍攝的右下角的一個象素被轉(zhuǎn)換成顯示屏幕相同位置上的4個象素，如圖70所示。本發(fā)明的這個方面可以適用于本申請中描述的所有三維顯示系統(tǒng)。
上述的系統(tǒng)顯示了一個通信位置，連接所述顯示到一個遠(yuǎn)程照相機(jī)地點(diǎn)。然而，這些發(fā)明沒有接收機(jī)/發(fā)射機(jī)和網(wǎng)絡(luò)也可以實現(xiàn)，使得功能在一個單一的地點(diǎn)執(zhí)行。上述系統(tǒng)中的一些被基于一個觀察者的接目鏡的運(yùn)動或位置進(jìn)行描述。然而，所述系統(tǒng)可以基于一個觀察者的眼睛瞳孔或角膜實現(xiàn)。
上面的描述指出了本發(fā)明適用于各個實施例的新特點(diǎn)，本領(lǐng)域一般技術(shù)人員可以理解，不脫離本發(fā)明的情況下，在描述的設(shè)備和過程的形式和細(xì)節(jié)中，可以作出不同的省略，替代和改變。因此，本發(fā)明的范圍由后面的權(quán)利要求書定義，而非前述的描述。所有在與權(quán)利要求書等價的意義和范圍內(nèi)的變化都包含在其中。
權(quán)利要求
1.一個控制一組立體照相機(jī)的移動的方法，包括在一組顯示設(shè)備上，顯示至少一個立體圖像，該立體圖像包括一對二維平面圖像；在所述二維平面圖像上，提供至少一個輸入設(shè)備指示器；在所述二維平面圖像上，將所述的至少一個輸入設(shè)備指示器從一個第一位置移動到一個第二位置；為所述的至少一個設(shè)備指示器的所述第二位置，確定一個位置值；向位于一個遠(yuǎn)程地點(diǎn)的一組立體照相機(jī)，傳送所確定的位置值；在所述遠(yuǎn)程地點(diǎn)，接收所確定的位置值；以及根據(jù)接收的位置值，控制所述立體照相機(jī)的移動。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括對齊一個觀察者的接目鏡的每一個中心點(diǎn)和所述二維平面圖像的每一個中心點(diǎn)；以及根據(jù)所述的第二位置值，計算一個觀察者的每一個接目鏡的中心點(diǎn)的位置值。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中所述的至少一個輸入設(shè)備指示器包括，由一個鼠標(biāo)控制的一對鼠標(biāo)光標(biāo)，該鼠標(biāo)與所述的一組顯示設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中所述位置值的計算包括設(shè)定觀察者的眼睛的所述中心點(diǎn)之間的中間點(diǎn)M，作為一個初始坐標(biāo)O(0，0，0)；設(shè)定一個觀察者觀察所述被顯示的圖像的一個距離值(d)；為顯示在所述的二維平面圖像的其中一個上的一個鼠標(biāo)光標(biāo)確定一個位置ML(IL，JL，KL)，以及為顯示在所述的二維平面圖像的另一個上的另一個鼠標(biāo)光標(biāo)確定一個位置MR(IR，JR，KR)；確定所述位置ML和MR之間的一個中心點(diǎn)位置MN(IN，JN，KN)，其中IN被確定為(IL+IR)/2，JN被確定為(JL+JR)/2，KN被確定為所述距離值d；確定所述眼睛的每一個所述中心點(diǎn)的位置為A3L(-Wa/2，0，0)和A3R(Wa/2，0，0)，其中Wa代表觀察者的眼睛的所述中心點(diǎn)之間的距離；使用公式V，計算所述點(diǎn)A3L和所述點(diǎn)MN之間的所述距離ZL，其中所述公式V如下ZL=[IN-(-Wa2)]2+[JN-O]2+[KN-O]2=[IN+(Wa2)]2+[JN]2+[KN]2;]]>以及使用公式VI，確定所述接目鏡的每一個所述的中心點(diǎn)A2L(x1，y1，z1)和A2R(x2，y2，z2)，其中所述公式VI如下x1=(-Wa2)+[(IN+Wa2)×S]ZL]]>y1=O+[(JN)×S]ZL]]>z1=O+[(KN)×S]ZL]]>x2=(Wa2)-[(IN+Wa2)×S]ZL]]>y2=O+[(JN)×S]ZL]]>z2=O+[(KN)×S]ZL]]>
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中設(shè)定所述距離值(d)，通過調(diào)整所述鼠標(biāo)光標(biāo)間的距離(Md)執(zhí)行。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中對所述立體照相機(jī)移動的控制包括提供一個旋轉(zhuǎn)軸構(gòu)件，被配置來旋轉(zhuǎn)每一個所述的立體照相機(jī)，當(dāng)所述照相機(jī)移動時，所述旋轉(zhuǎn)軸構(gòu)件被固定；根據(jù)所接收到的接目鏡位置值，為每一個所述立體照相機(jī)確定一個位置值；以及根據(jù)所確定的照相機(jī)位置值，圍繞所述旋轉(zhuǎn)軸構(gòu)件，旋轉(zhuǎn)所述立體照相機(jī)，使得每一個所述照相機(jī)跟隨所述接目鏡的移動。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中所述旋轉(zhuǎn)包括，在經(jīng)度和緯度方向上，旋轉(zhuǎn)所述立體照相機(jī)。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中所述鼠標(biāo)包括一個滾動按鈕，并且其中所述距離值的確定通過旋轉(zhuǎn)所述鼠標(biāo)的所述滾動按鈕來執(zhí)行。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括計算在所述二維平面圖像上的所述第一位置和第二位置之間的距離。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中計算所述距離包括確定并存儲所述第一位置的一個位置值；確定并存儲所述第二位置的一個位置值；以及根據(jù)所存儲的位置值，計算所述第一和第二位置之間的距離。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，進(jìn)一步包括，提供在至少一個所述距離值的一個觀察者。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，進(jìn)一步包括，提供在所述距離值的一個觀察者。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中所述提供包括，顯示所述距離，或提供代表所述距離的一個聲音信號。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述的一組顯示設(shè)備包括一個單一的顯示設(shè)備，適用于順序地顯示所述二維平面圖像。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述的一組顯示設(shè)備包括一對顯示設(shè)備，被配置來分別同時地顯示所述二維平面圖像。
16.一個系統(tǒng)，用于控制一組立體照相機(jī)的移動，包括一組顯示設(shè)備，被配置來顯示至少一個立體圖像，所述立體圖像包括一對二維平面圖像；一個輸入設(shè)備，被配置來控制顯示在所述二維平面圖像上的至少一個輸入設(shè)備指示器的移動，所述的至少一個輸入設(shè)備指示器被設(shè)定移動到所述二維平面圖像上的一個目標(biāo)位置；一個計算設(shè)備，為所述的至少一個指示器的目標(biāo)位置，確定一個位置值；一個發(fā)射機(jī)，被配置來向一組立體照相機(jī)傳送所確定的位置值；一個接收機(jī)，被配置來接收所述位置值；以及一個照相機(jī)控制器，被配置來根據(jù)接收到的位置值，控制所述立體照相機(jī)的移動。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，其中所述的一組顯示設(shè)備，位于所述立體照相機(jī)的遠(yuǎn)程。
18.一個系統(tǒng)，用于控制一組立體照相機(jī)的移動，包括一組顯示設(shè)備，被配置來顯示至少一個立體圖像，所述立體圖像包括一對二維平面圖像；一個輸入設(shè)備，被配置來控制顯示在所述二維平面圖像上的至少一個輸入設(shè)備指示器的移動，所述的至少一個輸入設(shè)備指示器被設(shè)定移動到所述二維平面圖像上的一個目標(biāo)位置；一個觀察點(diǎn)結(jié)構(gòu)，規(guī)定至少一個開口，允許追蹤觀察者的眼睛的移動，所述開口與所述顯示設(shè)備的每一個屏幕的中心點(diǎn)對齊；一個計算設(shè)備，確定所述的至少一個輸入設(shè)備指示器的所述目標(biāo)位置，并且根據(jù)所述目標(biāo)位置，計算觀察者每一只眼睛的所述中心點(diǎn)的位置值；一個發(fā)射機(jī)，被配置來向一組立體照相機(jī)傳送所計算的位置值；一個接收機(jī)，被配置來接收所述位置值；以及一個照相機(jī)控制器，被配置來根據(jù)接收到的位置值，控制所述立體照相機(jī)的移動。
19.一個系統(tǒng)，用于控制立體照相機(jī)的移動，包括一組顯示設(shè)備，被配置來顯示至少一個立體圖像和至少一個輸入設(shè)備指示器，并確定所述的至少一個輸入設(shè)備指示器的目標(biāo)位置值，所述立體圖像包括一對二維平面圖像，所述至少一個輸入設(shè)備指示器位于所述二維平面圖像上；一個發(fā)射機(jī)，被配置來向位于一個遠(yuǎn)程照相機(jī)地點(diǎn)的一組立體照相機(jī)傳送所確定的位置值；一個接收機(jī)，被配置來在所述遠(yuǎn)程照相機(jī)地點(diǎn)，接收所述位置值；以及一個照相機(jī)控制器，被配置來根據(jù)所述位置值，控制所述立體照相機(jī)。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的系統(tǒng)，其中所述的一組顯示設(shè)備包括一個單一的顯示設(shè)備，適用于順序地顯示所述二維平面圖像。
21.根據(jù)權(quán)利要求19所述的系統(tǒng)，其中所述的一組顯示設(shè)備包括一對顯示設(shè)備，被配置來分別同時地顯示所述二維平面圖像。
22.一個方法，計算一個照相機(jī)的拍攝比率提供至少一個照相機(jī)，包括一個光調(diào)整設(shè)備，所述調(diào)整設(shè)備，被配置來調(diào)整進(jìn)入到所述照相機(jī)的光的量；使用所述的至少一個照相機(jī)拍攝一個場景；存儲所述照相機(jī)的最大和最小拍攝比率；當(dāng)所述場景被拍攝時，為所述光調(diào)整設(shè)備探測一個調(diào)整程度；以及根據(jù)所述最大和最小比率和所探測到的調(diào)整程度，計算至少一個拍攝比率，其中所述拍攝比率與被所述照相機(jī)拍攝的所述場景的范圍有關(guān)。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，其中所述光調(diào)整設(shè)備包括具有多個刻度的一個焦點(diǎn)調(diào)整設(shè)備，其中所述探測到的程度，通過探測所述焦點(diǎn)調(diào)整設(shè)備的刻度位置來執(zhí)行。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法，其中假設(shè)所述拍攝比率與所述探測到的刻度位置成正比，并位于所述最大和最小拍攝比率之間，來計算所述拍攝比率。
25.根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法，其中所述拍攝比率，被定義為在三個參數(shù)A，B以及C之間的一個比率(A∶B∶C)，參數(shù)A和B被分別定義為被照相機(jī)拍攝的所述場景的水平和垂直長度，參數(shù)C被定義為在所述照相機(jī)的物鏡和所述場景之間的距離，其中所述參數(shù)A和B通過公式I和II計算，其中公式I為A=(Amax-Aminc)×(ScurStot)+Aminc,]]>以及公式II為B=(Bmax-Bminc)×(ScurStot)+Bminc,]]>其中，Amax和Bmax是所述最大拍攝比率的參數(shù)，Amin和Bmin是所述最小拍攝比率的參數(shù)，“c”等于1，以及Stot和Scur分別代表總的刻度值和探測到的刻度位置值。
26.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，其中所述光調(diào)整設(shè)備包括一個虹膜，其中探測到的所述程度，通過探測所述虹膜的開口程度來執(zhí)行。
27.根據(jù)權(quán)利要求26所述的方法，其中假設(shè)所述拍攝比率與所述探測到的虹膜開口程度成正比，并位于所述最大和最小拍攝比率之間，來計算所述拍攝比率。
28.根據(jù)權(quán)利要求26所述的方法，其中所述拍攝比率，被定義為在三個參數(shù)A，B以及C之間的一個比率(A∶B∶C)，參數(shù)A和B被分別定義為被照相機(jī)拍攝的所述場景的水平和垂直長度，參數(shù)C被定義為在所述照相機(jī)的物鏡和被拍攝的場景之間的距離，其中所述參數(shù)A和B通過公式III和IV計算，其中公式III為A=(Amax-Aminc)×(IcurIlargest)+Aminc,]]>公式IV為B=(Bmax-Bminc)×(IcurIlargest)+Bminc,]]>其中，Amax和Bmax是所述最大拍攝比率的參數(shù)，Amin和Bmin是所述最小拍攝比率的參數(shù)，“c”等于1，以及Ilargest和Icur分別代表虹膜的最大的開口程度和被探測到的虹膜的當(dāng)前開口程度。
29.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，其中所述至少一個照相機(jī)包括一組立體照相機(jī)，被配置來生成至少一個立體圖像，所述立體圖像包括由所述的一組立體照相機(jī)分別生成的一對二維平面圖像，并且其中所述拍攝比率的計算包括，計算所述的立體照相機(jī)的一組拍攝比率。
30.一個裝置，用于計算一個拍攝比率，與至少一個照相機(jī)一起使用一個焦點(diǎn)調(diào)整部分，包括多個刻度；一個探測部分，被配置來探測所述焦點(diǎn)調(diào)整部分的一個當(dāng)前刻度位置；一個存儲器，被配置來存儲所述照相機(jī)的最大和最小拍攝比率；以及一個拍攝比率計算部分，被配置來根據(jù)所述最大和最小拍攝比率和探測到的刻度位置，計算所述照相機(jī)的拍攝比率，其中所述拍攝比率與由所述照相機(jī)拍攝的所述場景的范圍相關(guān)。
31.根據(jù)權(quán)利要求30所述的裝置，其中所述拍攝比率，被定義為在三個參數(shù)A，B以及C之間的一個比率(A∶B∶C)，參數(shù)A和B被分別定義為被照相機(jī)拍攝的場景的水平和垂直長度，參數(shù)C被定義為在所述照相機(jī)的物鏡和被拍攝的場景之間的距離，其中所述拍攝比率計算部分，使用公式I和II計算所述參數(shù)A和B，其中公式I為A=(Amax-Aminc)×(ScurStot)+Aminc,]]>以及公式II為B=(Bmax-Bminc)×(ScurStot)+Bminc,]]>其中，Amax和Bmax是所述最大拍攝比率的參數(shù)，Amin和Bmin是所述最小拍攝比率的參數(shù)，“c”等于1，以及Stot和Scur分別代表總的刻度值和探測到的刻度位置值。
32.根據(jù)權(quán)利要求30所述的裝置，其中所述拍攝比率計算部分，被配置來計算所述拍攝比率，假設(shè)所述拍攝比率與所述探測到的刻度位置成正比，并位于所述最大和最小拍攝比率之間。
33.根據(jù)權(quán)利要求30所述的裝置，其中所述至少一個照相機(jī)包括一組立體照相機(jī)，被配置來生成至少一個立體圖像，所述立體圖像包括由所述的一組立體照相機(jī)分別生成的一對二維平面圖像，并且其中所述拍攝比率計算部分，被配置來計算所述的立體照相機(jī)的一組拍攝比率。
34.一個裝置，用于計算一個拍攝比率，與至少一個照相機(jī)一起使用一個虹膜；一個探測部分，被配置來探測所述虹膜的開口程度；一個存儲器，被配置來存儲所述照相機(jī)的最大和最小拍攝比率；以及一個拍攝比率計算部分，被配置來根據(jù)所述最大和最小拍攝比率和探測到的開口程度，計算所述照相機(jī)的拍攝比率，其中所述拍攝比率與由所述照相機(jī)拍攝的所述場景的范圍相關(guān)。
35.根據(jù)權(quán)利要求34所述的裝置，其中所述拍攝比率，被定義為在三個參數(shù)A，B以及C之間的一個比率(A∶B∶C)，參數(shù)A和B被分別定義為被照相機(jī)拍攝的場景的水平和垂直長度，參數(shù)C被定義為在所述照相機(jī)的物鏡和所述場景之間的距離，其中所述拍攝比率計算部分，使用公式III和IV計算參數(shù)A和B，其中公式III為A=(Amax-Aminc)×(IcurIlargest)+Aminc,]]>公式IV為B=(Bmax-Bminc)×(IcurIlargest)+Bminc,]]>其中，Amax和Bmax是所述最大拍攝比率的參數(shù)，Amin和Bmin是所述最小拍攝比率的參數(shù)，“c”等于1，以及Ilargest和Icur分別代表虹膜的最大的開口程度和被探測到虹膜的當(dāng)前開口程度。
36.根據(jù)權(quán)利要求35所述的裝置，其中所述最大和最小拍攝比率分別包括3∶2∶1，1.5∶1∶1。
37.根據(jù)權(quán)利要求34所述的裝置，其中所述拍攝比率計算部分包括一個數(shù)字信號處理器和由所述數(shù)字信號處理器執(zhí)行的一個程序。
38.一個照相機(jī)，具有計算拍攝比率的一個裝置一個圖像數(shù)據(jù)處理部分，被配置來處理一個拍攝圖像；一個焦點(diǎn)調(diào)整部分，包括多個刻度；一個探測部分，被配置來探測所述焦點(diǎn)調(diào)整部分的當(dāng)前刻度位置；一個存儲器，被配置來存儲所述照相機(jī)的最大和最小拍攝比率；一個拍攝比率計算部分，被配置來根據(jù)所述最大和最小拍攝比率和所述刻度位置，計算所述照相機(jī)的拍攝比率，其中所述拍攝比率與由所述照相機(jī)拍攝的所述場景的范圍相關(guān)；以及一個輸出部分，被配置來輸出所述計算出的拍攝比率和被拍攝的圖像。
39.根據(jù)權(quán)利要求38所述的照相機(jī)，進(jìn)一步包括一個合成信號生成部分，被配置來合成所述計算出的拍攝比率和被拍攝的圖像，生成一個合成信號。
40.一個方法，根據(jù)一個觀察者眼睛的移動，來控制一組立體照相機(jī)的移動，包括顯示至少一個立體圖像；當(dāng)所述觀察者觀看所述至少一個立體圖像時，探測觀察者的至少一只眼睛的移動；向位于遠(yuǎn)程地點(diǎn)的一組立體照相機(jī)，傳送代表探測到的觀察者眼睛移動的數(shù)據(jù)；在所述遠(yuǎn)程地點(diǎn)，接收所述眼睛移動數(shù)據(jù)；根據(jù)所接收的眼睛移動數(shù)據(jù)，確定照相機(jī)調(diào)整值；以及根據(jù)所述照相機(jī)調(diào)整值，控制所述的一組立體照相機(jī)的移動，使得所述照相機(jī)跟隨觀察者的眼睛移動。
41.根據(jù)權(quán)利要求40所述的方法，其中所述移動的探測包括，探測所述觀察者接目鏡的當(dāng)前位置。
42.根據(jù)權(quán)利要求40所述的方法，其中對所述立體照相機(jī)移動的控制包括，在經(jīng)度和緯度方向上移動每一個所述的照相機(jī)。
43.根據(jù)權(quán)利要求42所述的方法，其中對所述立體照相機(jī)移動的控制包括，球形地移動每一個所述的照相機(jī)，使得所述照相機(jī)的移動追蹤所述觀察者眼睛的球形的移動。
44.根據(jù)權(quán)利要求42所述的方法，其中對所述立體照相機(jī)移動的控制包括，平行地移動所述的一組照相機(jī)。
45.根據(jù)權(quán)利要求40所述的方法，其中所述眼睛移動包括接目鏡移動或眼睛瞳孔移動。
46.一個方法，根據(jù)一個觀察者眼睛的移動，來控制一對投影部分的移動，包括提供一對投影部分，被配置來投射一個場景的三維結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)到一對二維平面上；由所述的一對投影部分，從所述三維結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)生成至少一個立體圖像，所述的立體圖像包括一對二維平面圖像；顯示所述的立體圖像；當(dāng)所述觀察者觀看所述立體圖像時，探測觀察者的至少一只眼睛的移動；根據(jù)探測到的眼睛移動數(shù)據(jù)，確定照相機(jī)調(diào)整值；以及根據(jù)所述照相機(jī)調(diào)整值，控制所述投影部分的移動，使得所述投影部分跟隨觀察者的眼睛移動。
47.根據(jù)權(quán)利要求46所述的方法，其中所述眼睛移動包括，接目鏡移動或眼睛瞳孔移動。
48.一個系統(tǒng)，根據(jù)一個觀察者眼睛的移動，來控制立體照相機(jī)的移動，包括一組顯示設(shè)備，被配置來顯示至少一個立體圖像，所述立體圖像包括一對二維平面圖像；一個眼睛移動探測器，被配置來探測觀察者對著所述的一組顯示設(shè)備的眼睛中的至少一只眼睛的移動；一個發(fā)射機(jī)，被配置來向一組立體照相機(jī)，傳送代表探測到的觀察者眼睛移動的數(shù)據(jù)；一個接收機(jī)，被配置來接收所述眼睛移動數(shù)據(jù)；以及一個照相機(jī)控制器，被配置來根據(jù)所接收的眼睛移動數(shù)據(jù)，控制所述的立體照相機(jī)的移動。
49.根據(jù)權(quán)利要求48所述的系統(tǒng)，其中所述照相機(jī)控制器包括第一和第二發(fā)動機(jī)，每一個被配置來分別在經(jīng)度和緯度方向上移動每一個所述的立體照相機(jī)。
50.根據(jù)權(quán)利要求48所述的系統(tǒng)，其中所述的一組顯示設(shè)備包括一個單一的顯示設(shè)備，適用于順序地顯示所述二維平面圖像。
51.根據(jù)權(quán)利要求48所述的方法，其中所述的一組顯示設(shè)備包括一對顯示設(shè)備，被配置來分別同時地顯示所述二維平面圖像。
52.一個照相機(jī)系統(tǒng)，用于追蹤一個觀察者接目鏡的移動，包括一組立體照相機(jī)；一個接收機(jī)，被配置來接收代表觀察者接目鏡移動的移動數(shù)據(jù)；以及一個照相機(jī)控制器，被配置來根據(jù)所述的接目鏡移動數(shù)據(jù)，控制所述照相機(jī)的移動，使得所述照相機(jī)向所述觀察者接目鏡移動的方向移動。
53.根據(jù)權(quán)利要求52所述的系統(tǒng)，其中所述照相機(jī)控制器包括第一和第二發(fā)動機(jī)，每一個被配置來分別在經(jīng)度和緯度方向上移動每一個所述的立體照相機(jī)。
54.根據(jù)權(quán)利要求53所述的系統(tǒng)，其中所述照相機(jī)控制器進(jìn)一步包括第一和第二引導(dǎo)構(gòu)件，每一個引導(dǎo)構(gòu)件被連接到一個各自的發(fā)動機(jī)，而且隨著各自的發(fā)動機(jī)的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)，并球形地移動每一個所述照相機(jī)，使得所述照相機(jī)的移動直接地相關(guān)于觀察者眼睛的所述球形的移動。
55.一個方法，根據(jù)一個觀察者眼睛的移動，來控制立體照相機(jī)的移動，包括接收代表一個觀察者接目鏡移動的移動數(shù)據(jù)；根據(jù)所述接目鏡移動數(shù)據(jù)，計算照相機(jī)位置調(diào)整值；以及根據(jù)所述照相機(jī)位置調(diào)整值，控制所述立體照相機(jī)的移動，使得所述照相機(jī)向所述接目鏡移動的方向移動。
56.根據(jù)權(quán)利要求55所述的方法，其中對所述立體照相機(jī)移動的控制包括，在經(jīng)度和緯度方向上移動每一個所述的照相機(jī)。
57.一個照相機(jī)系統(tǒng)，用于追蹤一個觀察者眼睛的移動，該照相機(jī)系統(tǒng)包括多組立體照相機(jī)；一個接收機(jī)，被配置來接收表示一個觀察者接目鏡移動的移動數(shù)據(jù)；一個計算設(shè)備，被配置來根據(jù)所述接目鏡移動數(shù)據(jù)，生成一個照相機(jī)選擇信號；以及至少一個照相機(jī)選擇器，被配置來根據(jù)所述照相機(jī)選擇信號，從所述的多組照相機(jī)中選擇一組立體照相機(jī)。
58.根據(jù)權(quán)利要求57所述的照相機(jī)系統(tǒng)，其中所述的多組立體照相機(jī)分別包括物鏡，并且其中，通過連接所述照相機(jī)的所有物鏡，得到的一個輪廓線，與一個觀察者眼睛的輪廓線相似。
59.根據(jù)權(quán)利要求58所述的照相機(jī)系統(tǒng)，其中所述計算設(shè)備包括一個存儲器，存儲包括所述接目鏡位置和所述照相機(jī)位置之間關(guān)系的一個表格；以及一個微型計算機(jī)，被配置來根據(jù)在所述表格中的至少一個關(guān)系，確定一個照相機(jī)選擇信號。
60.一個方法，根據(jù)一個觀察者接目鏡的移動，控制立體照相機(jī)的移動，該方法包括提供多組立體照相機(jī)；接收表示一個觀察者接目鏡移動的移動數(shù)據(jù)；根據(jù)所述接目鏡移動數(shù)據(jù)，確定一個照相機(jī)選擇信號；根據(jù)所述照相機(jī)選擇信號，從所述的多組照相機(jī)中選擇一組立體照相機(jī)；以及使用選擇的該組立體照相機(jī)拍攝具有一個或多個物體的一個場景。
61.根據(jù)權(quán)利要求60所述的方法，進(jìn)一步包括使用一基礎(chǔ)組立體照相機(jī)拍攝具有一個或多個物體的一個場景；以及根據(jù)所述照相機(jī)選擇信號，關(guān)閉所述基礎(chǔ)照相機(jī)組。
62.一個顯示立體圖像的方法，包括在一組顯示設(shè)備上，顯示至少一個立體圖像，該立體圖像包括一對二維平面圖像；提供用于空間放大率的調(diào)整數(shù)據(jù)，所述空間放大率相關(guān)于被拍攝的一個場景的尺寸；向遠(yuǎn)程的一組立體照相機(jī)發(fā)送所述放大率調(diào)整數(shù)據(jù)；以及根據(jù)所述放大率調(diào)整數(shù)據(jù)，調(diào)整所述立體照相機(jī)之間的距離。
63.根據(jù)權(quán)利要求62所述的方法，進(jìn)一步包括使用被調(diào)整的照相機(jī)，拍攝一個場景；向所述的一組顯示設(shè)備，傳送所述圖像；以及在所述的一組顯示設(shè)備上，接收和顯示所述圖像。
64.根據(jù)權(quán)利要求62所述的方法，進(jìn)一步包括提供在一個觀察者眼睛的所述中心點(diǎn)之間的距離(Wa)；初始化所述照相機(jī)距離，使其和所述值Wa相同；確定所述放大率調(diào)整數(shù)據(jù)是否大于1；以及如果所述放大率調(diào)整數(shù)據(jù)大于1，縮小所述照相機(jī)距離。
65.根據(jù)權(quán)利要求64所述的方法，進(jìn)一步包括，如果所述放大率調(diào)整數(shù)據(jù)小于1，擴(kuò)寬所述照相機(jī)距離。
66.根據(jù)權(quán)利要求62所述的方法，進(jìn)一步包括，在所述的一組顯示設(shè)備上，顯示所述調(diào)整的空間放大率。
67.根據(jù)權(quán)利要求62所述的方法，進(jìn)一步包括，提供代表所述調(diào)整的空間放大率的一個聲音信號。
68.根據(jù)權(quán)利要求62所述的方法，進(jìn)一步包括，從三維結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)中，生成所述至少一個立體圖像。
69.根據(jù)權(quán)利要求62所述的方法，其中所述的一組顯示設(shè)備包括一個單一的顯示設(shè)備，適用于順序地顯示所述二維平面圖像。
70.根據(jù)權(quán)利要求62所述的方法，其中所述的一組顯示設(shè)備包括一對顯示設(shè)備，被配置來分別同時地顯示所述二維平面圖像。
71，一個系統(tǒng)，用于顯示立體圖像，包括一組顯示設(shè)備，被配置來顯示至少一個立體圖像，所述立體圖像包括一對二維平面圖像；一個輸入設(shè)備，被配置來提供用于空間放大率的調(diào)整數(shù)據(jù)，所述空間放大率相關(guān)于被拍攝的一個空間的尺寸；一個發(fā)射機(jī)，被配置來傳送所述放大率調(diào)整數(shù)據(jù)；一個接收機(jī)，被配置來接收所述放大率調(diào)整數(shù)據(jù)；一組立體照相機(jī)；以及一個照相機(jī)控制器，被配置來根據(jù)所述放大率調(diào)整數(shù)據(jù)，調(diào)整所述立體照相機(jī)之間的距離。
72.根據(jù)權(quán)利要求71所述的系統(tǒng)，其中所述照相機(jī)控制器包括一個伺服控制器，被配置來根據(jù)所述空間放大率調(diào)整數(shù)據(jù)，確定一個調(diào)整量；以及一個水平發(fā)動機(jī)，被配置來根據(jù)確定的調(diào)整量，調(diào)整所述照相機(jī)距離。
73.根據(jù)權(quán)利要求71所述的系統(tǒng)，其中所述的一組顯示設(shè)備從以下的其中之一選擇一個頭戴式顯示器，一個投影顯示設(shè)備，一個液晶顯示器(LCD)設(shè)備，一個陰極射線管(CRT)設(shè)備，以及一個等離子顯示器設(shè)備。
74.根據(jù)權(quán)利要求71所述的系統(tǒng)，其中所述的一組顯示設(shè)備，被配置來顯示所述調(diào)整的空間放大率。
75.根據(jù)權(quán)利要求71所述的系統(tǒng)，其中所述的一組顯示設(shè)備包括一個單一的顯示設(shè)備，適用于順序地顯示所述二維平面圖像。
76.根據(jù)權(quán)利要求71所述的系統(tǒng)，其中所述的一組顯示設(shè)備包括一對顯示設(shè)備，被配置來分別同時地顯示所述二維平面圖像。
77.一個照相機(jī)系統(tǒng)，用于與一組顯示設(shè)備通信數(shù)據(jù)，包括一組立體照相機(jī)，被配置來生成至少一個立體圖像；一個接收機(jī)，被配置來從所述的一組顯示設(shè)備，接收用于空間放大率的調(diào)整數(shù)據(jù)，所述的空間放大率相關(guān)于被所述的一組立體照相機(jī)拍攝的空間的尺寸；以及一個照相機(jī)控制器，被配置來根據(jù)所述放大率調(diào)整數(shù)據(jù)，調(diào)整所述的一組立體照相機(jī)之間的距離。
78.根據(jù)權(quán)利要求77所述的照相機(jī)系統(tǒng)，進(jìn)一步包括一個發(fā)射機(jī)，被配置來向所述的一組顯示設(shè)備，傳送所述被調(diào)整的立體圖像。
79.根據(jù)權(quán)利要求78所述的照相機(jī)系統(tǒng)，其中，所述接收機(jī)，接收一個觀察者眼睛的中心點(diǎn)之間的一個距離(Wa)，并且所述照相機(jī)控制器，根據(jù)所述放大率調(diào)整數(shù)據(jù)和所述Wa值，調(diào)整所述的照相機(jī)距離。
80.一個控制一組立體照相機(jī)的方法，包括提供一組立體照相機(jī)；生成至少一個立體圖像，該立體圖像包括，分別由所述的一組立體照相機(jī)生成的一對二維平面圖像；接收用于空間放大率的調(diào)整數(shù)據(jù)，所述的空間放大率相關(guān)于被所述的一組立體照相機(jī)拍攝的空間的尺寸；以及根據(jù)所述空間放大率調(diào)整數(shù)據(jù)，調(diào)整所述的立體照相機(jī)之間的距離。
81.根據(jù)權(quán)利要求80所述的方法，進(jìn)一步包括初始化所述照相機(jī)距離，使得所述空間放大率為1；確定所述放大率調(diào)整數(shù)據(jù)是否大于1；以及如果所述放大率調(diào)整數(shù)據(jù)大于1，縮小所述照相機(jī)距離。
82.根據(jù)權(quán)利要求81所述的方法，進(jìn)一步包括，如果所述放大率調(diào)整數(shù)據(jù)小于1，擴(kuò)寬所述照相機(jī)距離。
83.一個顯示立體圖像的方法，包括提供一對投影部分，互相之間距離一個預(yù)定的間隔，并被配置來投影一個場景的三維結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)到一對二維平面上；由所述的一對投影部分，從所述三維結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)生成至少一個立體圖像，所述的立體圖像包括一對二維平面圖像；在一對顯示設(shè)備中，分別顯示所述的一對二維平面圖像；向所述顯示設(shè)備提供用于空間放大率的調(diào)整數(shù)據(jù)，所述空間放大率相關(guān)于所述場景的尺寸；以及根據(jù)所述放大率調(diào)整數(shù)據(jù)，調(diào)整所述投影部分之間的距離。
84.根據(jù)權(quán)利要求83所述的方法，其中所述空間放大率，與由一個觀察者觀察的所述場景的尺寸相關(guān)。
85.一個系統(tǒng)，用于顯示立體圖像，包括一對投影部分，互相之間距離一個預(yù)定的間隔，并被配置來從一個場景的三維結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)生成至少一個立體圖像，所述的立體圖像包括一對二維平面圖像；一對顯示設(shè)備，分別顯示所述的一對二維平面圖像；一個輸入設(shè)備，提供用于空間放大率的調(diào)整數(shù)據(jù)，所述空間放大率相關(guān)于所述場景的尺寸；以及一個計算設(shè)備，根據(jù)所述放大率調(diào)整數(shù)據(jù)，調(diào)整所述投影部分之間的距離。
全文摘要
本發(fā)明涉及控制一組立體照相機(jī)移動的系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括一組顯示設(shè)備(4510，4520)，一個指示器控制器(3920)，一個計算設(shè)備(4510或4520)，一個發(fā)射機(jī)(4530或4540)以及一個接收機(jī)(4550或4560)和一個照相機(jī)控制器(4580或4590)。所述的一組顯示設(shè)備(4510，4520)顯示至少一個立體圖像，所述立體圖像包括一對二維平面圖像。所述的指示器控制器(3920)控制顯示在所述二維平面圖像上的至少一個輸入設(shè)備指示器的移動，所述的至少一個輸入設(shè)備指示器被設(shè)定，移動到所述二維平面圖像上的一個目標(biāo)位置。所述的計算設(shè)備(4510或4520)為所述的至少一個指示器的目標(biāo)位置確定每一個位置值。所述的發(fā)射機(jī)(4530或4540)，向一組立體照相機(jī)(30，32)傳送所確定的位置值。所述的接收機(jī)(4550或4560)，接收所述位置值。所述的照相機(jī)控制器(4580或4590)，根據(jù)接收到的位置值，控制所述立體照相機(jī)(30，32)的移動。
文檔編號H04NGK1647115SQ03809026
公開日2005年7月27日 申請日期2003年2月26日 優(yōu)先權(quán)日2002年2月27日
發(fā)明者尹炳二 申請人:杰奧·萊有限公司