本發(fā)明涉及3d拍攝技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種可變視差的3d圖像拍攝裝置及其拍攝方法。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有的移動(dòng)終端雙攝像頭裸眼3d技術(shù)是通過兩顆鏡頭模組來模擬人的眼睛，從不同角度來采集同一景物，從而獲得3d效果圖像。而這些終端設(shè)備采用的兩顆攝像頭的間距是固定不變的，即只有一個(gè)固定的視差，只能對(duì)固定距離進(jìn)行3d拍攝，如圖1所示。圖1中y代表兩顆鏡頭模組的間距，l代表拍攝距離，α代表camera1的視場(chǎng)角、β代表camera2的視場(chǎng)角。

由于現(xiàn)有的裸眼3d技術(shù)使用的是兩顆間距固定不變的鏡頭，視差是沒有辦法進(jìn)行調(diào)節(jié)的，所以當(dāng)拍攝近距離較小視差的景物時(shí)，兩顆固定的鏡頭之間的距離不能調(diào)到較小的數(shù)值而無(wú)法拍到合適視差的立體圖像，大大地限制了立體效果的發(fā)揮，從而使通過移動(dòng)終端的雙攝像頭拍攝的3d圖像質(zhì)量差，為用戶觀看裸眼3d圖像帶來了不便。

因此，現(xiàn)有技術(shù)還有待于改進(jìn)和發(fā)展。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

鑒于現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明目的在于提供一種可變視差的3d圖像拍攝裝置及其拍攝方法，旨在解決現(xiàn)有的裸眼3d技術(shù)使用的是兩顆間距固定不變的鏡頭，視差是沒有辦法進(jìn)行調(diào)節(jié)，使通過移動(dòng)終端的雙攝像頭拍攝的3d圖像質(zhì)量差，為用戶觀看裸眼3d圖像帶來了不便的技術(shù)問題。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種可變視差的3d圖像拍攝裝置，其中，裝置包括測(cè)距單元、反饋信號(hào)處理單元、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、圖像采集單元、圖像融合單元和圖像輸出單元，所述測(cè)距單元用于獲取圖像采集單元與拍攝對(duì)象間的距離數(shù)據(jù)，并將距離數(shù)據(jù)發(fā)送給至反饋信號(hào)處理單元，所述反饋信號(hào)處理單元用于根據(jù)距離數(shù)據(jù)，發(fā)出對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)用于根據(jù)所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)，驅(qū)動(dòng)圖像采集單元進(jìn)行移動(dòng)，所述圖像采集單元用于采集拍攝對(duì)象對(duì)應(yīng)的原始圖像，所述圖像融合單元用于將所述圖像采集單元采集的原始圖像進(jìn)行融合拼接手生成融合圖像，所述圖像輸出單元用于獲取所述圖像融合單元的融合圖像并輸出；

所述測(cè)距單元與所述反饋信號(hào)處理單元連接，所述反饋信號(hào)處理單元還與所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)連接，所述圖像采集單元分別與所述圖像融合單元、所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)連接，所述圖像融合單元還與所述圖像輸出單元連接。

所述的可變視差的3d圖像拍攝裝置，其中，所述圖像采集單元包含兩個(gè)鏡頭模組，分別記為第一鏡頭模組和第二鏡頭模組。

所述的可變視差的3d圖像拍攝裝置，其中，所述反饋信號(hào)處理單元具體包括：

信息接收單元，用于接收?qǐng)D像輸出單元的判斷信息；

計(jì)算分析單元，用于接收到測(cè)距單元發(fā)送的距離數(shù)據(jù)后，根據(jù)距離數(shù)據(jù)計(jì)算出對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)；

驅(qū)動(dòng)信號(hào)發(fā)送單元，用于向驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)發(fā)送驅(qū)動(dòng)信號(hào)。

所述的可變視差的3d圖像拍攝裝置，其中，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)為馬達(dá)、磁閥或螺桿結(jié)構(gòu)中的一種。

所述的可變視差的3d圖像拍攝裝置，其中，所述第一鏡頭模組的視場(chǎng)角大于60°，所述第二鏡頭模組的視場(chǎng)角大于60°。

一種可變視差的3d圖像拍攝裝置的拍攝方法，其中，方法包括步驟：

a、預(yù)先建立不同視差拍攝距離與鏡頭模組間距的映射模型；

b、檢測(cè)到拍攝指令時(shí)，啟動(dòng)測(cè)距單元，獲取鏡頭模組與拍攝對(duì)象的實(shí)時(shí)距離數(shù)據(jù)，并將實(shí)時(shí)距離數(shù)據(jù)發(fā)送至反饋信號(hào)處理單元；

c、反饋信號(hào)處理單元根據(jù)實(shí)時(shí)距離數(shù)據(jù)查詢映射模型，獲取對(duì)應(yīng)的鏡頭模組間距，計(jì)算得到驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)參數(shù)，并將驅(qū)動(dòng)參數(shù)發(fā)送至驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；

d、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)根據(jù)驅(qū)動(dòng)參數(shù)將鏡頭模組進(jìn)行移動(dòng)；

e、圖像采集單元進(jìn)行圖像采集，并將采集圖像輸出到圖像融合單元進(jìn)行3d融合，并將融合后圖像輸出至圖像輸出單元進(jìn)行顯示。

所述的可變視差的3d圖像拍攝裝置的拍攝方法，其中，所述步驟a具體包括步驟：

a1、預(yù)先獲取圖像采集單元中第一鏡頭模組和第二鏡頭模組接觸時(shí)，獲取兩個(gè)鏡頭中心的最小距離以及最大行程距離；

a2、兩個(gè)鏡頭模組對(duì)第一指定視差距離的拍攝對(duì)象進(jìn)行圖像采集；

a3、將采集到的圖像進(jìn)行圖像融合，生成3d效果圖后，判斷3d效果圖是否清晰；若3d效果圖的判定為清晰，則輸出影像，并記錄鏡頭模組間距離及視差距離，若3d效果圖的判定為不清晰，則通過驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)鏡頭模組間距離后，進(jìn)行圖像采集、融合、判斷3d效果圖直到3d效果圖的判定為清晰，記錄鏡頭模組間距離及視差距離；

a4、改變視差距離，兩個(gè)鏡頭模組對(duì)拍攝對(duì)象進(jìn)行拍攝，重復(fù)執(zhí)行步驟a2、a3，獲取n組鏡頭模組間距與視差距離，根據(jù)n組鏡頭模組間距與視差距離擬合出不同視差拍攝距離與鏡頭模組間距的映射模型，其中n為大于3的自然數(shù)。

所述的可變視差的3d圖像拍攝裝置的拍攝方法，其中，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)為馬達(dá)、磁閥或螺桿結(jié)構(gòu)中的一種。

所述的可變視差的3d圖像拍攝裝置的拍攝方法，其中，當(dāng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)為馬達(dá)時(shí)，所述驅(qū)動(dòng)參數(shù)具體包括電機(jī)步長(zhǎng)和電流大小。

所述的可變視差的3d圖像拍攝裝置的拍攝方法，其中，所述第一鏡頭模組的視場(chǎng)角大于60°，所述第二鏡頭模組的視場(chǎng)角大于60°。

本發(fā)明提供了一種可變視差的3d圖像拍攝裝置及其拍攝方法，本發(fā)明可通過改變鏡頭模組間距來適應(yīng)不同距離的不同視差，從而使拍攝景物與鏡頭模組的視差不同時(shí)，也能獲取更好的3d立體效果，為獲取3d融合圖像提供了方便。

附圖說明

圖1為現(xiàn)有技術(shù)中移動(dòng)終端雙攝像頭采集圖像及3d圖像融合的示意圖。

圖2為本發(fā)明的一種可變視差的3d圖像拍攝裝置的較佳實(shí)施例的功能原理框圖。

圖3為本發(fā)明的一種可變視差的3d圖像拍攝裝置的拍攝方法的較佳實(shí)施例的流程圖。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及效果更加清楚、明確，以下對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

本發(fā)明還提供了一種可變視差的3d圖像拍攝裝置的較佳實(shí)施例的功能原理框圖，如圖2所示，其中，裝置包括測(cè)距單元100、反饋信號(hào)處理單元200、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)300、圖像采集單元400、圖像融合單元500和圖像輸出單元600，測(cè)距單元100用于獲取圖像采集單元與拍攝對(duì)象間的距離數(shù)據(jù)，并將距離數(shù)據(jù)發(fā)送給至反饋信號(hào)處理單元，反饋信號(hào)處理單元200用于根據(jù)距離數(shù)據(jù)，發(fā)出對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)300用于根據(jù)驅(qū)動(dòng)信號(hào)，驅(qū)動(dòng)圖像采集單元進(jìn)行移動(dòng)，圖像采集單元400用于采集拍攝對(duì)象對(duì)應(yīng)的原始圖像，圖像融合單元500用于將圖像采集單元采集的原始圖像進(jìn)行融合拼接手生成融合圖像，圖像輸出單元600用于獲取所述圖像融合單元的融合圖像并輸出；

測(cè)距單元100與反饋信號(hào)處理單元200連接，反饋信號(hào)處理單元200還與驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)300連接，圖像采集單元400分別與圖像融合單元500、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)300連接，圖像融合單元500還與圖像輸出單元600連接。

具體實(shí)施時(shí)，測(cè)距單元采集所要拍攝景物的位置信息（相對(duì)攝像頭的距離），然后將采集到的位置信息輸送給反饋信號(hào)處理單元；測(cè)距單元采取激光測(cè)距，具體地測(cè)量方法為現(xiàn)有技術(shù)，此處不再贅述。

反饋信號(hào)處理單元接收測(cè)距單元發(fā)送過來的位置信息后，發(fā)送出對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)。驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)接收到反饋信號(hào)處理單元發(fā)送過來的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，進(jìn)行驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)鏡頭模組的位移動(dòng)作。圖像采集單元通過鏡頭模組采集圖像信息，并發(fā)送給圖像融合單元；圖像融合單元對(duì)圖像采集單元發(fā)送的圖像進(jìn)行融合拼接；圖像輸出單元將圖像融合單元完成的圖像輸出到顯示設(shè)備進(jìn)行顯示。

進(jìn)一步地，圖像采集單元包含兩個(gè)鏡頭模組，分別記為第一鏡頭模組和第二鏡頭模組。具體地，如圖2所示，圖像采集單元400，具體包括第一鏡頭模組401和第一圖像采集單元402、第二鏡頭模組411和第二圖像采集單元412。為了適應(yīng)更薄的終端設(shè)備，我們要盡可能選擇更大角度視場(chǎng)角的雙鏡頭模組。第一鏡頭模組的視場(chǎng)角大于60°，第二鏡頭模組的視場(chǎng)角大于60°。鏡頭模組，采用手機(jī)或便攜式終端采用的通用鏡頭模組。鏡頭模組的視場(chǎng)角優(yōu)選大于60°，更優(yōu)選大于80°。

進(jìn)一步地，反饋信號(hào)處理單元具體包括：

信息接收單元，用于接收?qǐng)D像輸出單元的判斷信息；

計(jì)算分析單元，用于接收到測(cè)距單元發(fā)送的距離數(shù)據(jù)后，根據(jù)距離數(shù)據(jù)計(jì)算出對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)；

驅(qū)動(dòng)信號(hào)發(fā)送單元，用于向驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)發(fā)送驅(qū)動(dòng)信號(hào)。

具體實(shí)施時(shí)，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)為馬達(dá)、磁閥或螺桿結(jié)構(gòu)中的一種，信息接收單元用于接收?qǐng)D像輸出單元的判斷信息，判斷信息為判斷輸出圖像是否可行的判斷指令。計(jì)算分析單元接收測(cè)距單元發(fā)送過來的位置信息后，計(jì)算對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，驅(qū)動(dòng)信號(hào)發(fā)送單元發(fā)送出對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)。驅(qū)動(dòng)信號(hào)包括驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)實(shí)施動(dòng)作的電機(jī)步長(zhǎng)s、電流參數(shù)a。反饋信號(hào)處理單元，還包括一計(jì)算分析單元。計(jì)算分析單元用于計(jì)算距離信息d對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)參數(shù)信息，參數(shù)信息包括電機(jī)步長(zhǎng)s，電流大小a。為了方便移動(dòng)終端使用，選取體積更小的微型電機(jī)來盡最大可能的縮小雙鏡頭模組的體積，實(shí)現(xiàn)超薄等可適應(yīng)更廣闊領(lǐng)域的需求。

由以上裝置實(shí)施例可知，本發(fā)明提供一可變視差的3d圖像拍攝裝置，通過改變兩顆鏡頭模組的間距y來實(shí)現(xiàn)不同距離l拍攝對(duì)象的3d視差的改變，獲取不同距離拍攝對(duì)象的3d圖像，從而使拍攝景物與鏡頭模組的視差不同時(shí)，也能獲取良好的更好3d立體效果，為獲取3d融合圖像提供了方便。

本發(fā)明還提供一種可變視差的3d圖像拍攝裝置的拍攝方法的較佳實(shí)施例的流程圖，如圖3所示，其中，方法包括步驟：

s100、預(yù)先建立不同視差拍攝距離與鏡頭模組間距的映射模型；

s200、檢測(cè)到拍攝指令時(shí)，啟動(dòng)測(cè)距單元，獲取鏡頭模組與拍攝對(duì)象的實(shí)時(shí)距離數(shù)據(jù)，并將距離發(fā)送至反饋信號(hào)處理單元；

s300、反饋信號(hào)處理單元根據(jù)實(shí)時(shí)距離數(shù)據(jù)查詢映射模型，獲取對(duì)應(yīng)的鏡頭模組間距，計(jì)算得到驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)參數(shù)，并將驅(qū)動(dòng)參數(shù)發(fā)送至驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；

s400、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)根據(jù)驅(qū)動(dòng)參數(shù)將鏡頭模組進(jìn)行移動(dòng)；

s500、圖像采集單元進(jìn)行圖像采集，并將采集圖像輸出到圖像融合單元進(jìn)行3d融合，并將融合后圖像輸出至圖像輸出單元進(jìn)行顯示。

具體實(shí)施時(shí)，預(yù)先建立不同視差拍攝距離l與鏡頭模組間距y的映射模型，拍攝時(shí)啟動(dòng)測(cè)距單元，獲得拍攝景物距離lx，將距離輸入至反饋信號(hào)單元，反饋信號(hào)單元的計(jì)算分析模塊，分析計(jì)算，獲得驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的具體驅(qū)動(dòng)行程s，驅(qū)動(dòng)電流值a，并輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)至驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)第一鏡頭模組、第二鏡頭模組移動(dòng)至對(duì)應(yīng)參數(shù)位置。圖像采集模塊進(jìn)行圖像采集，并將采集圖像輸出至圖像融合模塊。圖像融合模塊將兩幅圖像進(jìn)行3d融合，并輸出至圖像輸出單元，顯示。其中對(duì)應(yīng)參數(shù)位置是指在映射模型中的拍攝距離對(duì)應(yīng)的鏡頭模組間距，例如不同視差拍攝距離為l11，在映射模型中對(duì)應(yīng)的鏡頭模組間距為y11，對(duì)應(yīng)參數(shù)位置指第一鏡頭模組與第二鏡頭模組的間距為y11的位置。

進(jìn)一步的實(shí)施例中，步驟s100具體包括步驟：

s101、預(yù)先獲取圖像采集單元中第一鏡頭模組和第二鏡頭模組接觸時(shí)，獲取兩個(gè)鏡頭中心的最小距離以及最大行程距離；

s102、兩個(gè)鏡頭模組對(duì)第一指定視差距離的拍攝對(duì)象進(jìn)行圖像采集；

s103、將采集到的圖像進(jìn)行圖像融合，生成3d效果圖后，判斷3d效果圖是否清晰；若3d效果圖的判定為清晰，則輸出影像，并記錄鏡頭模組間距離及視差距離，若3d效果圖的判定為不清晰，則通過驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)鏡頭模組間距離后，進(jìn)行圖像采集、融合、判斷3d效果圖直到3d效果圖的判定為清晰，記錄鏡頭模組間距離及視差距離；

s104、改變視差距離，兩個(gè)鏡頭模組對(duì)拍攝對(duì)象進(jìn)行拍攝，重復(fù)執(zhí)行步驟s102、s103，獲取n組鏡頭模組間距與視差距離，根據(jù)n組鏡頭模組間距與視差距離擬合出不同視差拍攝距離與鏡頭模組間距的映射模型，其中n為大于3的自然數(shù)。

具體實(shí)施時(shí)，取兩個(gè)鏡頭模組靠緊時(shí)，兩個(gè)鏡頭中心的距離ymin為最小值，最大值取兩個(gè)鏡頭在拍攝裝置上的最大設(shè)計(jì)行程距離ymax。獲得約束條件ymin≤y≤ymax。

雙鏡頭模組對(duì)指定視差距離l1的景物進(jìn)行圖像采集，然后對(duì)采集到的圖像進(jìn)行圖像融合，生成3d效果圖后進(jìn)行圖像效果判定。圖像判定ok就可進(jìn)行影像的輸出，并記錄記錄鏡頭模組距離、視差距離（y1、l1）；反之則調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)調(diào)整y，進(jìn)行圖像采集、融合、效果判定直至效果ok為止；

判定方法采用圖像分析軟件進(jìn)行判定等。圖像清晰、無(wú)重影，真實(shí)呈現(xiàn)拍攝景物，則圖像效果判定ok。

改變拍攝距離l2，重復(fù)上述操作方法。獲取至少n組數(shù)據(jù)（ln，yn），其中n為大于等于3的自然數(shù)。優(yōu)先的獲取超過10組數(shù)據(jù)為佳，獲取超過25組數(shù)據(jù)為最佳。通過軟件如(matlab)擬合出一個(gè)拍攝距離l與鏡頭模組間距y的映射函數(shù)y=f(l);將映射函數(shù)及約束條件ymin≤y≤ymax預(yù)置在反饋信號(hào)處理單元的計(jì)算分析單元中。

進(jìn)一步實(shí)施例中，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)為馬達(dá)、磁閥或螺桿結(jié)構(gòu)中的一種。當(dāng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)為馬達(dá)時(shí)，驅(qū)動(dòng)參數(shù)具體包括電機(jī)步長(zhǎng)和電流大小。第一鏡頭模組的視場(chǎng)角大于60°，第二鏡頭模組的視場(chǎng)角大于60°。具體地的實(shí)施方式見系統(tǒng)實(shí)施例中的論述。

在示例性實(shí)施例中，裝置可以被一個(gè)或多個(gè)應(yīng)用專用集成電路（asic）、數(shù)字信號(hào)處理器（dsp）、數(shù)字信號(hào)處理設(shè)備（dspd）、可編程邏輯器件（pld）、現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列（fpga）、控制器、微控制器、微處理器或其他電子元件實(shí)現(xiàn)，用于執(zhí)行上述方法。

在示例性實(shí)施例中，還提供了一種包括指令的非臨時(shí)計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，例如包括指令的存儲(chǔ)器，上述指令可由裝置的處理器執(zhí)行以完成上述方法。例如，所述非臨時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)可以是rom、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器（ram）、cd-rom、磁帶、軟盤和光數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備等。

綜上所述，本發(fā)明提出了一種可變視差的3d圖像拍攝裝置及其拍攝方法，裝置包括測(cè)距單元、反饋信號(hào)處理單元、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、圖像采集單元、圖像融合單元和圖像輸出單元，測(cè)距單元獲取圖像采集單元與拍攝對(duì)象間的距離數(shù)據(jù)，并將距離數(shù)據(jù)發(fā)送給至反饋信號(hào)處理單元，反饋信號(hào)處理單元發(fā)出對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)圖像采集單元進(jìn)行移動(dòng)，圖像采集單元采集拍攝對(duì)象對(duì)應(yīng)的原始圖像，圖像融合單元用于將原始圖像進(jìn)行融合拼接手生成融合圖像，圖像輸出單元獲取圖像融合單元的融合圖像并輸出。本發(fā)明可通過改變鏡頭模組間距來適應(yīng)不同距離的不同視差，從而使拍攝景物與鏡頭模組的視差不同時(shí)，也能獲取良好的更好3d立體效果，為獲取3d融合圖像提供了方便。

應(yīng)當(dāng)理解的是，本發(fā)明的應(yīng)用不限于上述的舉例，對(duì)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，可以根據(jù)上述說明加以改進(jìn)或變換，所有這些改進(jìn)和變換都應(yīng)屬于本發(fā)明所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍。