多维成像装置、系统和方法制造方法及图纸

一种透镜、装置和系统、以及方法和物品可操作用来在图像获取平面处接收通过透镜的第一多个分隔小面的多个左眼光线、以及在图像获取平面处接收通过透镜的第二多个分隔小面的多个右眼光线。从图像平面获得的数据可用于构造立体图像，包括运动的全景立体图像。可以实现利用三个或更多个视点操作的透镜、图像捕捉装置和投影仪。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
这里所描述的不同实施例一般而言涉及包括用于记录和投影多维图像的装置、系统和方法的图像处理。背景信息可以利用单部旋转式照相机来构造圆柱全景图。当旋转照相机时，可以以规定的增量来捕捉图像，直到已经穿过期望的全景视场。然后可从每幅图像的中心提取垂直条(strip)，并且可以将这些条彼此相邻放置以形成单幅连续的圆柱全景图像。该过程可被扩展来产生圆柱立体(例如三维的)全景图像。例如，可以隔开一个规定的距离来彼此相邻地安装两部照相机。这两部照相机于是可以绕位于它们之间一半长度的点被一致地旋转。如上所述，每部照相机可被用来利用连续的垂直图像切片(slice)产生独立的圆柱全景图。当一起观察所得到的两幅全景图时，即一幅由观察者的左眼观察而另一幅由观察者的右眼观察，则获得了立体效果。然而，虽然旋转的双照相机模式可用于产生静止立体图像，但是所述的系统并不适用于有效地提供运动的立体全景图像。附图简述附图说明图1是根据不同实施例的折射右眼光线的透镜的俯视图；图2是根据不同实施例的折射左眼光线的透镜的俯视图；图3是根据不同实施例的透镜和装置的俯视图；图4是根据不同实施例的装置的俯视图；图5是根据不同实施例的装置和系统的俯视图；图6是根据不同实施例的系统的透视图；图7A-7E说明根据不同实施例的立体全景图产生过程的部分；图8说明根据不同实施例的与透镜有关的几个视场；图9是根据不同实施例的与透镜有关的透镜表面点光线角的俯视图； 图10是根据不同实施例的与透镜有关的眼光线角的俯视图；图11是根据不同实施例的与透镜有关的透镜小面定向角的俯视图；图12是根据不同实施例的与透镜有关的另外的透镜小面定向角的俯视图；图13是根据不同实施例的多视点透镜的俯视图；图14是根据不同实施例的多视点图像捕捉装置的俯视图；图15是根据不同实施例的多图像投影系统的俯视图；图16A和16B是说明根据不同实施例的几种方法的流程图；以及图17是根据不同实施例的几个物品(article)的框图。详细描述应当注意，利用两部照相机产生的立体效果的质量可能受到使照相机透镜的中心分开的距离的支配。当透镜被分开一个接近人的平均眼距(即大约6.4cm，或者左眼和右眼瞳孔之间的平均距离)的量时，立体效果可以精确地模仿人类视觉。如果照相机被彼此更靠近地放置在一起，则可以减少捕捉的场景的三维深度。如果它们被分开更远地放置，则可以增加三维深度。因此，许多立体照相机系统利用大约6.4cm的照相机或透镜间距。作为创建用于立体成像的新装置和系统的部件的一部分，可以考虑前述的旋转双照相机模式，从每幅全景图中提取小的垂直图像条到单条光线，在每部照相机的图像获取平面的中心处终止。当两部照相机绕公共的中心点旋转时，这些光线沿着与具有等于两部照相机分开的距离的直径的圆相切的路径旋转。如前所述，中心圆形路径的直径可支配所得到的圆柱立体全景图的感觉的眼距。为了设计能够实时捕捉运动的圆柱立体图像(例如视频)的照相机系统，可能方便的是构造一种装置以在基本上相同的时间捕捉所有这些光线。然而，由于围着6.4cm直径的圆安排几部照相机是不方便的，因此，可能需要一种允许任意尺寸的摄像机(或其他图像捕捉装置)捕捉从中心眼间圆的外侧的交替的左眼和右眼光线的机构。为了简化所得到的装置，可将圆柱视场分成更小的片，每片由单独的图像捕捉装置覆盖。为了捕捉用于每个装置的左眼光线和右眼光线，可构造透镜和装置以使它们交错。在概念上，这种交错是左眼光线和右眼光线的简单水平交替。这种效果可利用专门设计成以不寻常的方式折射左眼和右眼光线的透镜来实现。这种透镜可被设计成包围围绕多照相机组件的圆筒的整个表面区域。然而，多照相机组件的径向对称有助于简化透镜的设计过程。可将圆柱表面分成几个相同的部分或段来代替采用单个统一的圆柱透镜折射入射光线。因此，可以隔离对应于单部摄像机的圆柱表面区域，并且可以相对于其对应的摄像机来设计隔离的透镜段。然后，可以复制所得到的透镜段和摄像机的组合以包括圆柱图像获取组件的剩余区域。因此，可将每个透镜或透镜段设计成折射不同的入射光线，该入射光线对应于左眼和右眼观察光线，并且进入其各自的摄像机。由于左眼和右眼光线以非对称的方式穿过圆柱透镜表面，所以均匀的透镜表面不可能适当地完成这种折射。图1是根据不同实施例的折射右眼光线102的透镜100的俯视图，以及图2是根据不同实施例的折射左眼光线202的透镜200的俯视图。可以看出，有小面的透镜100、200具有被设计成将右眼光线102和左眼光线202折射到摄像机110、210或其他图像捕捉装置的图像获取平面106、206上的外表面104、204(即有小面的表面)。利用有小面的透镜表面104、204，各个垂直的透镜小面112、212被用来将眼光线114、214的各个垂直跨距折射到在摄像机110、210的捕捉图像获取平面106、206中包括的各个像素垂直线中。图3是根据本专利技术不同实施例的透镜300和装置316的俯视图。在该情况中，为了在基本上相同的时间捕捉左眼光线和右眼光线，沿着透镜300的外表面304交替用于左眼和右眼光线的各个透镜小面312。可将光线折射到摄像机310或其他的图像捕捉装置的图像获取平面306上。利用交错的、有小面的透镜300允许摄像机310(或其他图像捕捉装置)捕捉垂直交错的图像序列。由于该垂直交错的图案在整个视频序列中保持不变，所以可以实时隔离和分开左眼和右眼成像。捕捉的左眼和右眼光线的均匀的径向、切向特性允许将这些透镜照相机装置的若干彼此相邻放置以扩展总装置的圆柱视场。因此，正是包括透镜300和摄像机310或其他图像捕捉装置的组合装置316可以被复制多次以提供全景的立体图像捕捉系统。为了本文件的目的，术语“全景的”指的是具有从大约60度一直到大约360度视场的单视场的或立体的图像。图4是根据不同实施例的装置416的俯视图。在该例图中示出了可以与装置316相似或相同的装置416连同相关的眼距D。装置416可以包括具有多个交错分隔的小面412的透镜400，所述小面412包括折射左眼光线424的第一分隔小面422和折射右眼光线428的第二分隔小面426。该装置416也可包括图像获取平面406(可能作为诸如帧接收器、数字摄像机或某一其它装置之类的图像捕捉装置430的一部分)以接收来自第一分隔小面422的折射的左眼光线432以及接收来自第二分隔小面426的折射的右眼光线434。图5是根据不同实施例的装置516和系统536的俯视图。如相对于装置416的图4中所示，装置516可包括第一透镜538和第一图像获取平面540。该装置516也可包括第二透镜542和图像获取平面544。第一透镜538和第一图像获取平面540可以与图4中所示的透镜400和图像获取平面406相似或相同。第二透镜542和第二图像获取平面544也可与图4中所示的透镜400和图像获取平面406相似或相同，以使第二透镜542可以具有第二多个交错分隔的小面(图5中未示出)，所述小面包括折射左眼光线的第三分隔小面和折射右眼光线的第四分隔小面。第二图像获取平面544可用于接收来自第三分隔小面的第二折射左眼光线以及接收来自第四分隔小面的第二折射右眼光线，如相对于图4中所绘的装置416所述。第一透本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种方法，包括：　　　　在图像获取平面处接收通过透镜的第一多个分隔小面之一的多个左眼光线；以及　　　　在图像获取平面处接收通过透镜的第二多个分隔小面之一的多个右眼光线。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：T格拉弗，
申请(专利权)人：米科伊公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]