三维成像系统及其图像再现方法技术方案

公开了一种三维成像系统及其图像再现方法。一种能够通过使用不同相机来有效显示适合用户的三维图像的三维成像系统及其图像再现方法，所述三维成像系统被构造为：具有在能够根据用户的眼睛的布置改变其相机的布置的同时，在没有限制的情况下被自由选择的不同的相机，从而从适合用户的立体图像产生和显示三维图像，通过使用根据用户产生的三维图像，向用户提供包括实时广播、内容点播(COD)、游戏和视频通信的各种内容服务，从而减小用户的疲劳和眩晕，并提供三维感的最佳感知。

【技术实现步骤摘要】
三维成像系统及其图像再现方法
本公开的实施例涉及一种用于显示适合用户的三维图像的三维成像系统，及其图像再现方法。
技术介绍
当通过电视、电影、计算机和游戏的屏幕观看对象时，由于屏幕的平滑导致用户以二维形式观看图形是三维形式的对象。然而，近年来，已经开发了通过平滑的(二维的)屏幕以三维立体图像的形式观看对象的各种方法。表现三维图形的三维立体图像依据通过使用两眼的视差(即，由两眼之间大约65mm的距离引起的双目视差)使对象的三维感能够被感知的双目立体视觉理论。即，当用户的左眼和右眼中的每个眼睛观看与每个眼睛有关的各个二维图像时，两个眼睛的图像通过视网膜被传送到大脑，大脑将两个图像结合，从而再现深度感知和真实感。如上所述，为了从二维屏幕观看对象的三维图像，从立体相机获得从左眼观看的左侧二维图像和从右眼观看的右侧二维图像，并且对每个图像执行信号处理，从而显示三维立体图像。通常，立体相机使用两个相机模块，所述两个相机模块中的每一个相机模块具有在所述两个相机模块之间的在硬件(H/W)方面几乎相同的相机参数(屏幕的尺寸、焦点、亮度、色彩感和FOV)。此外，通过使两个相机的操作(捕捉、白平衡和聚焦)彼此同步，最大化地限制了由于异步操作产生的图像的差异。然而，如上制造的立体相机昂贵并且其操作自由度降低，尤其，所述立体相机的选择范围窄。
技术实现思路
因此，本公开的一方面提供一种能够有效显示适合用户的三维图像的三维成像系统，及其图像再现方法。本公开的其它方面将在下面的描述中部分地阐述，并且从描述中部分是清楚的，或者通过本公开的实施可以被学习。根据本公开的一方面，一种三维成像系统包括用户输入单元、立体相机、控制单元和驱动设备。用户输入单元可被构造为输入用户信息。立体相机可被构造为获得二维图像。控制单元可被构造为根据用户信息来控制立体相机的姿势，从而从通过立体相机获得的二维图像再现适合用户的三维图像。驱动设备可被构造为根据控制单元的控制来移动立体相机。用户信息可包括关于用户的眼睛的布置和用户的视力的信息。立体相机可包括各自被构造为获得二维图像的两个相机。所述两个相机可表示各自具有不同的参数的左侧相机和右侧相机。驱动设备可表示被驱动以调节左侧相机和右侧相机的姿势的多个电机。所述多个电机可包括被构造为沿X方向和Y方向移动左侧相机的多个左侧电机，以及被构造为沿X方向和Y方向移动右侧相机的多个右侧电机。三维成像系统还可包括用户DB，被构造为以数据库的形式存储关于根据用户信息调节的立体相机的姿势的信息。立体相机可包括各自具有不同的参数的左侧相机和右侧相机。控制单元可根据所述两个相机的参数更新用户DB。三维成像系统还可包括图像处理单元和图像产生单元。图像处理单元可被构造为通过将从所述两个相机获得的图像与关于立体相机的姿势的信息组合来重构左侧图像和右侧图像。图像产生单元可被构造为从重构的左侧图像和右侧图像产生适合用户的三维图像。三维成像系统还可包括图像处理单元和图像产生单元。图像处理单元可被构造为通过使用用户DB减小从所述两个相机获得的图像的差异。图像产生单元可被构造为从由所述两个相机获得的具有减小的差异的图像产生适合用户的三维图像。图像处理单元可提取由所述两个相机获得的图像之间重叠的区域，计算每个提取的区域的亮度以获得亮度的平均值，并根据平均值来改变每个像素的亮度，从而减小从所述两个相机获得的图像的差异。图像处理单元可提取由所述两个相机获得的图像之间重叠的区域，并根据提取的区域的尺寸调节采样时间，从而减小从两个相机获得的图像的差异。根据本公开的另一方面，一种基于立体相机的再现三维图像的方法如下。可通过立体相机获得二维图像。可通过移动立体相机来调节二维图像以适合用户。可将关于被调节以适合用户的立体相机的姿势的信息存储在用户DB中。可通过根据关于存储在用户DB中的立体相机的姿势的信息控制立体相机的姿势来输出一种适合用户的三维图像。调节二维图像以适合用户的操作可通过调节立体相机的姿势以适合用户的眼睛的布置和用户的视力来实现。立体相机可包括各自具有不同的参数的两个相机。所述方法可通过进一步实现以下操作来实现。可通过将从所述两个相机获得的图像与存储在用户DB中的关于立体相机的姿势的信息组合来重构左侧图像和右侧图像。可从重构的左侧图像和右侧图像来产生适合用户的三维图像。所述方法可通过进一步执行如下操作来实现。可提取由所述两个相机获得的图像之间重叠的区域。可计算每个提取的区域的亮度以获得亮度的平均值。可根据平均值改变每个像素的亮度，从而减小从所述两个相机获得的图像的差异。所述方法可通过进一步执行如下操作来实现。可提取由所述两个相机获得的图像之间重叠的区域。可根据提取的区域的尺寸来调节采样时间，从而减小从所述两个相机获得的图像的差异。如上所述，因为立体相机系统被构造具有不同的相机，因此可在没有限制的情况下自由选择不同的相机。此外，因为立体相机系统被构造为能够改变其相机的布置，所以通过根据用户的眼睛的布置改变相机的布置来从适合用户的立体图像产生和显示三维图像。通过这样的根据用户产生的三维图像，向用户提供包括实时广播、内容点播(COD)、游戏和视频通信的各种内容服务。从而减小用户的疲劳和眩晕，并提供三维感的最佳感知。附图说明通过结合附图，从实施例的以下描述中，本公开的这些和/或其它方面将会变得清楚，并且更易于理解，在附图中：图1是示出根据本公开的一个实施例的基于立体视觉的三维成像系统的构造的示图。图2是示出根据本公开的实施例的构造为移动立体相机的驱动设备的示意构造的示图。图3A和图3B是示出根据本公开的实施例的在三维成像系统中产生用户DB的操作的流程图。图4是示出根据本公开的实施例的在三维成像系统中执行相机标定的操作的流程图。图5是示出图4的用于相机标定的标定图案的示图。图6是示出布置在立体相机中间的图5的标定图案的示图。图7是示出根据本公开的实施例的在三维成像系统中通过根据用户信息控制相机的姿势来输出三维图像的方法的流程图。图8是示出根据本公开的实施例的在三维成像系统中减小由于两个相机之间的异步操作产生的图像的差异的第一方法的流程图。图9是示出根据本公开的实施例的在三维成像系统中减小由于两个相机之间的异步操作产生的图像的差异的第二方法的流程图。具体实施方式现在将详细参考本公开的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中，相同的标号始终表示相同的元件。图1是示出根据本公开的一个实施例的基于立体视觉的三维成像系统的构造的示图。参照图1，根据本公开的一方面的三维成像系统包括：立体相机10、图像提取单元20、驱动设备30、运动控制单元40、用户输入单元50、用户数据库(DB)60、相机姿势控制单元70、图像处理单元80、图像产生单元90和图像显示单元100。立体相机10分别从两个相机10L和10R获得二维图像，并将获得的二维图像发送到图像提取单元20。标号L和R分别表示立体相机10的左侧和右侧。两个相机10L和10R的每一个相机具有彼此不同的参数，例如，屏幕的尺寸、焦点、亮度、色彩感和FOV。图像提取单元20表示图像捕捉模块，被构造为提取已经从立体相机10(10L和10R)获得的图像，并且图像提取单元20包括用于提取从左侧相机10L获得的左侧图像的左侧图像本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种三维成像系统，包括：用户输入单元，被构造为输入用户信息；立体相机，被构造为获得二维图像；控制单元，被构造为根据用户信息来控制立体相机的姿势，从而从通过立体相机获得的二维图像再现适合用户的三维图像；驱动设备，被构造为根据控制单元的控制移动立体相机。

【技术特征摘要】
2012.02.09 KR 10-2012-00130571.一种三维成像系统，包括：用户输入单元，被构造为输入用户信息，用户信息为关于用户的眼睛的布置和特征的信息；立体相机，包括各自被构造为获得二维图像且各自具有不同参数的左侧相机和右侧相机；控制单元，被构造为根据用户信息来控制立体相机的姿势，从而从通过立体相机获得的二维图像再现适合用户的三维图像；驱动设备，被构造为根据控制单元的控制移动立体相机；图像处理单元，被构造为通过将从左侧相机和右侧相机获得的图像与关于立体相机的姿势的信息组合来重构左侧图像和右侧图像；图像产生单元，被构造为从重构的左侧图像和右侧图像产生适合用户的三维图像。2.如权利要求1所述的三维成像系统，其中，用户信息包括关于用户的眼睛的布置和用户的视力的信息。3.如权利要求1所述的三维成像系统，其中，驱动设备表示被驱动以调节左侧相机和右侧相机的姿势的多个电机。4.如权利要求3所述的三维成像系统，其中，所述多个电机包括被构造为沿X方向和Y方向移动左侧相机的多个左侧电机以及沿X方向和Y方向移动右侧相机的多个右侧电机。5.如权利要求1所述的三维成像系统，还包括被构造为以数据库的形式存储关于根据用户信息调节的立体相机的姿势的信息。6.如权利要求5所述的三维成像系统，其中，控制单元根据左侧相机和右侧相机的参数更新用户数据库DB。7.如权利要求5所述的三维成像系统，还包括：图像处理单元，被构造为通过使用用户DB来减小从左侧相机和右侧相机获得的图像的差异；图像产生单元，被构造为从由左侧相机和右侧相机获得的具有减小的差异的图像产生适合用户的三维图像。8.如...

【专利技术属性】
技术研发人员：河泰信，权宁道，卢庆植，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：