一种图像捕获装置，包括用于接收第一图像(115)的第一镜头(110)，用于接收第二图像(125)的第二镜头(120)，以及配置成接收第一和第二图像(115、125)的反射镜(130、140)和棱镜(150、160)组件。装置还包括配置成接收第一和第二图像(115、125)的单个图像传感器(170)。第一图像(115)被投影到单个图像传感器(170)的第一侧(310)上并且第二图像(125)被投影到单个图像传感器(170)的第二侧(320)上。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本公开涉及一种图像捕获装置，并且更特别地但非排他地，涉及使用具有单个图像传感器的图像捕获装置来重建三维对象的系统和方法。
技术介绍
目前，用于捕获3D图像的常见方法通过使用具有两个镜头的立体照相机来执行。立体照相机的两个镜头具有相同的规格，并且两个镜头之间的距离为约7.7cm，因此模拟人的眼睛之间的实际距离。两个镜头的参数(例如焦距、光圈和快门)由处理器控制。通过快门释放触发，相同区域但是不同视角的图像被捕获并且用于模拟人的左眼图像和右眼图像。具体地，左眼图像和右眼图像分别由立体照相机的两个镜头捕获。由于由立体照相机捕获的两个图像在角度上略有不同，因此3D立体显示器可以基于该差异生成景深并且组合两个图像以显示3D图像。只要捕获参数被调整为彼此一致，就可以捕获具有良好成像效果的3D图像。然而，在该类型的立体照相机的结构中，需要两组的镜头和传感器，并且因此成本高。用于捕获3D图像的另一种方法是通过旋转单镜头照相机来捕获图像。然而，该方法的问题是两个图像之间的近距物体和远距物体的视差可能看起来不同于真实3D图像。因此，改善3D图像的观看的是通过提出新的图像捕获系统配置以新的方式处理被捕获数据/信息/图像/信号的能力。
技术实现思路
根据本公开的方面，提出一种图像捕获装置。所述图像捕获装置包括：第一镜头，其配置成接收第一图像信号；第二镜头，其配置成接收第二图像信号；第一反射镜，其配置成将第一图像信号反射到第一棱镜；以及第二反射镜，其配置成将第二图像信号反射到第二棱镜。所述图像捕获装置还包括单个图像传感器，其配置成接收分别来自所述第一和第二棱镜的第一和第二图像信号。根据本公开的另一方面，所述图像捕获装置是相机并且所述单个图像传感器是CMOS(互补金属氧化物半导体)图像传感器或CCD(电荷耦合器件)图像传感器。根据本公开的又一方面，所述第一镜头与所述第二镜头分离预定距离。而且，所述第一镜头和第二镜头彼此同步。根据本公开的又一方面，第一图像信号被投影到所述单个图像传感器的一侧上并且第二图像信号被投影到所述单个图像传感器的另一侧上。投影到所述单个图像传感器的不同部分上的第一和第二图像信号用于重建由所述第一和第二镜头捕获的对象的三维图像。根据本公开的另一方面，在外科手术期间使用所述图像捕获装置。根据本公开的方面，提出一种图像捕获装置。所述图像捕获装置包括：第一镜头，其配置成接收第一图像信号；第二镜头，其配置成接收第二图像信号；第一棱镜，其配置成反射第一图像信号；以及第二棱镜，其配置成反射第二图像信号。所述图像捕获装置还包括定位在所述第一和第二棱镜之间的第三棱镜，所述第三棱镜配置成接收分别来自所述第一和第二棱镜的第一和第二图像信号。所述图像捕获装置也包括单个图像传感器，其配置成接收来自所述第三棱镜的第一和第二图像信号。根据本公开的另一方面，第一图像信号被投影到所述单个图像传感器的一侧上并且第二图像信号被投影到所述单个图像传感器的另一侧上。投影到所述单个图像传感器的不同部分上的第一和第二图像信号用于重建由所述第一和第二镜头捕获的对象的三维图像。根据本公开的方面，提出一种图像捕获装置。所述图像捕获装置包括：用于接收第一图像的第一镜头；用于接收第二图像的第二镜头，所述第一和第二镜头彼此同步化；以及棱镜组件，其配置成接收第一和第二图像。所述图像捕获装置还包括单个图像传感器，其配置成接收来自所述棱镜组件的第一和第二图像，第一图像被投影到所述单个图像传感器的第一侧上并且第二图像被投影到所述单个图像传感器的第二侧上。所述图像俘获装置也包括至少一个处理器，用于独立地处理所述单个图像传感器的第一侧上的第一图像和所述单个图像传感器的第二侧上的第二图像以重建对象的三维图像。根据本公开的另一方面，所述棱镜组件包括多个棱镜。所述棱镜组件包括相对于彼此以顺序方式定位的三个棱镜。根据本公开的方面，提出一种重建三维对象的方法。所述方法包括：接收来自第一镜头的第一图像信号；接收来自第二镜头的第二图像信号；将所述第一镜头放置在所述第二镜头的预定距离内；将第一图像信号和第二图像信号分别投影到第一反射镜和第二反射镜上；以及使第一和第二图像信号通过至少两个棱镜。所述方法还包括将第一图像信号中继到单个图像传感器的第一部分上，以及将第二图像信号中继到所述单个图像传感器的第二部分上。根据本公开的方面，提出一种重建三维对象的方法。所述方法包括：接收来自第一镜头的第一图像信号；接收来自第二镜头的第二图像信号；将所述第一镜头放置在所述第二镜头的预定距离内；将第一图像信号和第二图像信号分别投影到第一棱镜和第二棱镜上；以及使第一和第二图像信号通过所述第一和第二棱镜。所述方法还包括通过第三棱镜中继第一和第二信号，所述第三棱镜定位在所述第一和第二棱镜之间。所述方法也包括经由所述第三棱镜将第一图像信号中继到单图像传感器的第一部分上，以及经由所述第三棱镜将第二图像信号中继到所述单个图像传感器的第二部分上。本公开的可应用性的另外范围将从下文给出的详细描述变得明显。然而，应当理解，尽管指示本公开的示例性实施例，但是详细描述和具体例子仅仅作为举例说明给出，原因是本领域的技术人员从该详细描述将显而易见在本公开的精神和范围内的各种变化和修改。附图说明在下文中参考附图描述本公开及其各个方面和特征，其中：图1是根据本公开的方面的包括一对反射镜和一对棱镜的光学系统的透视图；图2是根据本公开的方面的包括处于串联配置的三个棱镜的光学系统的透视图；图3示出根据本公开的方面的分成两个部分的单个图像传感器，每个部分配置成接收独立的图像信号；图4A-4B示出根据本公开的方面的与单个图像传感器通信的至少一个处理器和至少一个存储器；图5是描述根据本公开的方面的重建三维对象的方法的流程图；图6是描述根据本公开的方面的重建三维对象的另一方法的流程图；图7是根据本公开的方面的包括器械或医疗设备和具有图1的光学系统或图2的光学系统的图像捕获装置的外科定位系统的透视图。附图仅出于示例的目的描绘本公开的实施例。本领域的技术人员将从以下公开容易地领会可以采用本文中所示的结构和方法的替代实施例而不脱离本文中所述的本公开的原理。具体实施方式根据本公开提供并且在下面详细描述通过使用具有两个镜头和单个图像传感器的照相机重建3D对象的设备、系统和方法。两个独立的照相机镜头允许将两个独立的图像投影到单个图像传感器上。在由单个图像传感器接收之前，两个独立的图像通过反射镜和棱镜配置。尽管将根据具体实施例描述本公开，但是对于本领域的技术人员将显而易见可以在不脱离本公开的精神的情况下进行各种修改、重新布置和替换。本公开的范围由这里附带的权利要求限定。为了促进对本公开的原理的理解，现在将参考附图中所示的示例性实施例，并且将使用具体语言来描述本专利技术。然而应当理解，不旨在由此限制本公开的范围。相关领域中并且拥有本公开的技术人员将想到的本文中所示的本专利技术的特征的任何变更和进一步修改以及如本文中所示的本公开的原理的任何附加应用被认为在本公开的范围内。词语“示例性”在本文中用于表示“用作例子、实例或示例”。本文中描述为“示例性”的任何实施例不一定被理解为比其它实施例优选或有利。词语“例子”可以与术语“示例性”可互换使用。参考图1，呈现根据本公开本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种图像捕获设备，包括：第一镜头，其配置成接收第一图像信号；第二镜头，其配置成接收第二图像信号；第一反射镜，其配置成将第一图像信号反射到第一棱镜；第二反射镜，其配置成将第二图像信号反射到第二棱镜；以及单个图像传感器，其配置成接收分别来自所述第一棱镜和第二棱镜的第一图像信号和第二图像信号。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种图像捕获设备，包括：第一镜头，其配置成接收第一图像信号；第二镜头，其配置成接收第二图像信号；第一反射镜，其配置成将第一图像信号反射到第一棱镜；第二反射镜，其配置成将第二图像信号反射到第二棱镜；以及单个图像传感器，其配置成接收分别来自所述第一棱镜和第二棱镜的第一图像信号和第二图像信号。2.根据权利要求1所述的图像捕获装置，其中所述图像捕获装置是照相机。3.根据权利要求1所述的图像捕获装置，其中所述单个图像传感器是CMOS(互补金属氧化物半导体)图像传感器或CCD(电荷耦合器件)图像传感器。4.根据权利要求1所述的图像捕获装置，其中所述第一镜头与所述第二镜头分离预定距离。5.根据权利要求1所述的图像捕获装置，其中所述第一镜头和所述第二镜头彼此同步化。6.根据权利要求1所述的图像捕获装置，其中所述单个图像传感器与印刷电路板(PCB)电连通。7.根据权利要求1所述的图像捕获装置，其中第一图像信号被投影到所述单个图像传感器的一侧上并且第二图像信号被投影到所述单个图像传感器的另一侧上。8.根据权利要求7所述的图像捕获装置，其中投影到所述单个图像传感器的不同部分上的第一图像信号和第二图像信号用于重建由所述第一镜头和第二镜头捕获的对象的三维图像。9.根据权利要求1所述的图像捕获装置，其中在外科手术期间使用所述图像捕获装置。10.一种图像捕获设备，包括：第一镜头，其配置成接收第一图像信号；第二镜头，其配置成接收第二图像信号；第一棱镜，其配置成反射第一图像信号；第二棱镜，其配置成反射第二图像信号；定位在所述第一棱镜和第二棱镜之间的第三棱镜，所述第三棱镜配置成接收分别来自所述第一棱镜和第二棱镜的第一图像信号和第二图像信号；以及单个图像传感器，其配置成接收来自所述第三棱镜的第一图像信号和第二图像信号。11.根据权利要求10所述的图像捕获装置，其中所述第一镜头与所述第二镜头分离预定距离。12.根据权利要求10所...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴新民，谭伟，罗忠池，孙若曦，
申请(专利权)人：柯惠有限合伙公司，
类型：发明
国别省市：美国;US
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