專利名稱：一種立體成像方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種立體成像的方法及裝置。
背景技術(shù)：
以往的立體成像技術(shù)，如偏振光、頻閃交替開關(guān)等，取得立體效果是以損失圖像信息為代價(jià)的，而且立體采集成本極高，視覺效果不好，因此市場(chǎng)前景不好。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種立體成像方法及裝置，以解決在立體成像的同時(shí)保留并增加了圖像的信息，提高分辨率和觀察到不失真的立體圖像等問題。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的立體成像的步驟如下1)采用兩組成像裝置，它們的鏡頭焦距與人眼球焦距相當(dāng)，CCD感光片之間距離在60mm-70mm之間，以自動(dòng)或手動(dòng)控制實(shí)現(xiàn)各自成像的中心點(diǎn)始終對(duì)準(zhǔn)被拍主體，生成兩路采用統(tǒng)一的時(shí)基信號(hào)同步掃描的圖像信號(hào)；2)將步驟1)中生成的兩路視頻信號(hào)同時(shí)記錄在兩個(gè)記錄器或一個(gè)雙路信號(hào)同步記錄、雙路信號(hào)同步播放的記錄器中；3)分別或同步采集步驟2)生成的視頻、音頻信號(hào)，將雙路信號(hào)進(jìn)行同步編輯，將編輯好的雙路視頻、音頻信號(hào)組成的立體電視節(jié)目鎖定同步播放；或?qū)⒘Ⅲw電視信號(hào)以雙頻導(dǎo)入方式，經(jīng)雙視頻刻錄機(jī)刻成立體光盤；4)立體信息是采用由凸透鏡加棱鏡的組合鏡片方式，通過放大折射將分散的兩路顯示器的電視圖像及照片變?yōu)槿说淖笱酆陀已郫B加重合的放大立體圖像進(jìn)行顯示；或立體信息是將兩路視頻信號(hào)通過電子開關(guān)以縱向光柵的形式顯示在電視屏幕上，此圖像透過設(shè)立在電視屏幕前相應(yīng)距離的與電子開關(guān)同步轉(zhuǎn)換的黑白光柵，使得人的左右兩眼分別取得立體攝像鏡頭的拍圖像，以實(shí)現(xiàn)圖像的立體視覺。
如上所述的一種立體成像的方法，圖像信號(hào)遠(yuǎn)距離播出是通過衛(wèi)星、廣播電視、網(wǎng)絡(luò)等手段以有線、無線的方式雙通道傳輸或雙路信號(hào)切換混合后以單通道傳輸，在顯示終端再解為雙路信號(hào)顯示。
如上所述的一種立體成像的方法，將雙路信號(hào)切換混合后，合成的以縱向光柵的形式交替變化的視頻信號(hào)是以單通道輸出的信號(hào)，直接用普通的錄像機(jī)、硬盤錄像機(jī)和光盤刻錄機(jī)記錄且直接在設(shè)有黑白光柵的電視屏幕上顯示。
如上所述的一種立體成像的方法，雙路信號(hào)切換混合是首先將兩路信號(hào)圖像的底部，一般為電視屏幕下方未顯示的部分，分別加上黑白底邊，經(jīng)過電子開關(guān)切換，變換為縱向光柵信號(hào)合成的交替變化的黑白相間的底邊視頻信號(hào)，以此信號(hào)作為黑白光柵變化的依據(jù)。
一種立體成像裝置，其特征在于它包括雙機(jī)立體攝像裝置，由兩組與人眼球焦距相當(dāng)?shù)溺R頭，兩個(gè)CCD感光片之間距離在60-70MM之間設(shè)置的雙攝像裝置、活動(dòng)固定兩個(gè)攝像裝置的底座和控制兩個(gè)攝像裝置同步變化角度，以達(dá)到兩組鏡頭的軸線始終與被拍體交叉的伺服系統(tǒng)；圖像信息記錄器，該記錄器為雙路信號(hào)記錄播放時(shí)，與攝像裝置的雙路信號(hào)輸出端直接相連；該記錄器為普通記錄播放時(shí)(單路)，其輸入端與一個(gè)將雙路信號(hào)以縱向光柵的形式交替變化成一路信號(hào)的切換合成電路的輸出端相連，切換合成電路的兩路輸入端與雙機(jī)立體攝像裝置相連接；立體圖像顯示裝置，該顯示裝置是由兩路信號(hào)顯示器和由凸透鏡加棱鏡的組合鏡片組成，或由顯示交替交換的縱向光柵信號(hào)的顯示器和設(shè)在顯示器前相應(yīng)距離的與交替變換的縱向光柵信號(hào)同步轉(zhuǎn)換的黑白光柵組成。
如上所述的一種立體成像裝置，伺服系統(tǒng)包括固定底座、通過軸活動(dòng)固定在固定底座上的雙攝像裝置機(jī)座、一對(duì)一端分別與雙攝像裝置機(jī)座后端通過軸活動(dòng)連接，另一端通過軸活動(dòng)固定于固定底座上安裝的移動(dòng)絲杠上的連桿和絲桿控制手柄或伺服電機(jī)。
如上所述的一種立體成像的方法，所述的切換合成電路是由通過軟件控制的非線性編輯機(jī)或電子開關(guān)電路組成。
本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)和技術(shù)效果1、以仿生學(xué)原理為基礎(chǔ)，遵循人眼觀察物體的客觀規(guī)律，模擬制造出符合人眼觀看實(shí)際物體最相似的條件，因而得以實(shí)現(xiàn)圖像的立體視覺；2、本發(fā)明可以滿足電腦網(wǎng)絡(luò)、廣播電視，數(shù)字有線電視及各種制式光盤等方式傳播的需要；3、本發(fā)明不但可以應(yīng)用到現(xiàn)有的模擬電視系統(tǒng)、高清數(shù)字電視系統(tǒng)，更可以應(yīng)用在將來可能出現(xiàn)的更高清晰度的電視系統(tǒng)中。


圖1是本發(fā)明所述的雙攝像機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本發(fā)明所述的雙攝像機(jī)的成像原理圖。
圖3是本發(fā)明所述的立體信息顯示器的一個(gè)實(shí)施例原理圖。
圖4是本發(fā)明所述的立體信息顯示器的另一個(gè)實(shí)施例原理圖。
圖5是本發(fā)明的記錄、編輯和播放流程的示意圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明通過立體電視攝像機(jī)、立體數(shù)字照象機(jī)或立體照象機(jī)進(jìn)行立體信息采集，通過存儲(chǔ)器或錄象機(jī)、編輯機(jī)進(jìn)行立體信息的輯錄，通過立體觀片器及眼鏡式或屏幕式立體電視機(jī)由人裸眼直接觀看還原了的立體景象。
系統(tǒng)組成本系統(tǒng)由立體信息采集、立體信息編輯、立體信息播放、立體信息顯示等部分組成。
1、立體信息采集采用雙機(jī)拍攝(立體攝象、照象機(jī))采集圖象信息1)與人眼看物體的規(guī)律相同雙機(jī)圖象的中心點(diǎn)始終要與被拍主體交叉(參見圖2)。
實(shí)現(xiàn)方法—通過一個(gè)與攝象機(jī)底座相連接的一個(gè)機(jī)械裝置，取攝像機(jī)及各類相機(jī)跟距被拍主體距離不同而自動(dòng)變焦的變量通過伺服系統(tǒng)(伺服馬達(dá))來自動(dòng)控制變化雙機(jī)角度以達(dá)到雙機(jī)圖象的中心點(diǎn)始終要與被拍主體交叉之目的。也可以手動(dòng)的方式用眼鏡式立體電顯示器觀看圖象效果達(dá)到雙機(jī)圖象的中心點(diǎn)始終要與被拍主體交叉之目的。具體實(shí)施結(jié)構(gòu)請(qǐng)參見圖1，A機(jī)座1和B機(jī)座2分別通過軸活動(dòng)固定在底座3上，底座3后部設(shè)置一個(gè)絲杠5，A機(jī)座1和B機(jī)座2后端分別通過連桿4、7與絲杠5，通過軸實(shí)現(xiàn)活動(dòng)連接。絲杠5被手輪6或伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)。
2)與人眼看物體的規(guī)律相同雙機(jī)鏡頭的焦距應(yīng)為50mm為佳(與人眼球結(jié)構(gòu)相同)3)與人雙眼結(jié)構(gòu)相同雙機(jī)靶面(CCD感光片—相當(dāng)于人的眼底)之間的距離應(yīng)為60-70mm為佳。
4)雙機(jī)采用統(tǒng)一的時(shí)基信號(hào)同步掃描，兩路視頻信號(hào)同時(shí)記錄在兩個(gè)或一個(gè)記錄器中(可以是錄像機(jī)、DVD刻錄機(jī)、硬盤錄象機(jī)等)——記錄器應(yīng)該是雙路信號(hào)同步記錄，雙路信號(hào)同步播放的雙通道記錄播放機(jī)。
2、立體信息編輯專用的立體信息編輯系統(tǒng)其主要原理是—分別或同步采集立體攝像機(jī)、照相機(jī)輸出的視頻、音頻信號(hào)、將雙路信號(hào)進(jìn)行同步編緝、將編緝好的雙路視頻、音頻信號(hào)組成的立體電視節(jié)目鎖定同步播放。
1)信息播放可以用立體攝像機(jī)、立體電視非線編輯機(jī)播放還可以將立體攝像機(jī)、立體電視非線編輯機(jī)輸出的立體電視信號(hào)用雙視頻輸入的VCD、DVD、高清DVD等刻錄機(jī)刻成立體VCD、DVD、高清DVD盤。然后用雙視頻輸出的VCD、DVD、高清DVD等播放機(jī)播放。也可將立體電視非線編輯機(jī)輸出的立體電視信號(hào)用雙視頻輸入同步鎖定記錄、播出的硬盤錄象機(jī)播放。遠(yuǎn)距離播出通過衛(wèi)星、廣播電視、網(wǎng)絡(luò)等手段以有線、無線的方式雙通道傳輸或?qū)㈦p路信號(hào)切換混合后以單通道傳輸(見屏幕式立體電視機(jī)圖中C點(diǎn)信號(hào))在顯示終端再解為雙路信號(hào)顯示。特別要注意的是將雙路信號(hào)切換混合后——由A、B信號(hào)合成的以縱向光柵的形式交替變化的視頻信號(hào)以單通道傳輸(見屏幕式立體電視機(jī)圖中C點(diǎn)視頻信號(hào)信號(hào))的方法可將C點(diǎn)的信號(hào)直接用普通的錄象機(jī)、硬盤錄象機(jī)記錄、VCD、DVD、高清DVD等刻錄機(jī)刻成立體VCD、DVD、高清DVD盤等便可直接在屏幕式立體電視機(jī)看到立體圖象。將雙路信號(hào)切換后——由A、B信號(hào)合成的以縱向光柵的形式交替變化的視頻信號(hào)以單通道傳輸?shù)姆椒ㄗ龀闪Ⅲw攝象機(jī)其一體機(jī)可用傳統(tǒng)的記錄器記錄播放。
2)立體信息顯示以仿生學(xué)原理為基礎(chǔ)，運(yùn)用現(xiàn)代技術(shù)，遵循人眼觀察物體的客觀規(guī)律，模擬制造出符合人眼觀看實(shí)際物體最相似的條件因而得以實(shí)現(xiàn)圖象的立體視覺。
a.眼鏡式立體電顯示器(請(qǐng)參見圖3)由凸透鏡加棱鏡的組合鏡片通過放大折射將分散的A、B顯示器的電視圖象及照片(拍攝時(shí)相當(dāng)于人的左眼和右眼所見圖象)變?yōu)槿说淖笱酆陀已郫B加重合的放大的立體圖象。變?yōu)槿说淖笱酆陀已郫B加重合的放大的立體圖象的方式是靈活的可以將A、B顯示器的位置左右擺放也可將A、B顯示器的位置上下擺放通過不同的凸透鏡加棱鏡的組合鏡片通過放大折射將分散的A、B顯示器的圖象變?yōu)槿说淖笱酆陀已郫B加重合的放大的立體圖象。
b.屏幕式立體電視機(jī)(請(qǐng)參見圖4)將A、B兩路視頻信號(hào)通過電子開關(guān)以縱向光柵的形式(C、視頻信號(hào))顯示在電視屏幕上，此圖象透過設(shè)立在電視屏幕前相應(yīng)距離的黑白(白為透明)光柵使得人的左右兩眼分別取得立體攝象機(jī)A、B(左、右)鏡頭所拍圖象，因而得以實(shí)現(xiàn)圖象的立體視覺。
兩路視頻信號(hào)處理過程請(qǐng)參見圖5在A、B圖象的底部(一般為電視屏幕下沒露出部分)分別加上黑、白底邊，經(jīng)過電子開關(guān)切換變?yōu)镃信號(hào)后其信號(hào)的圖象底部黑白光柵，為以縱向光柵的形式合成的交替變化的視頻信號(hào)相對(duì)應(yīng)的黑白相間的底邊，此信號(hào)做為黑白光柵變化的依據(jù)。從縱向光柵的形式合成的交替變化的視頻信號(hào)中分的黑白光柵交替變化的信號(hào)A、B兩路信號(hào)及黑白光柵在屏幕上的位置是交替變化的，其變化為每變化一禎圖象或一場(chǎng)圖象A、B兩路信號(hào)及黑白光柵隨之變化在屏幕上顯示的相應(yīng)位置，因此人眼拾取的圖象信息是攝象機(jī)拍攝的完全信息并且不會(huì)因黑白光柵的遮擋而有損失。
本發(fā)明可以應(yīng)用于電腦網(wǎng)絡(luò)傳輸，廣播電視，數(shù)字有線電視，DVD，VC兩路視頻信號(hào)高清DVD等方式傳播立體圖象及手機(jī)網(wǎng)絡(luò)傳播或有線傳播的的立體可視電話。還可用于軍事偵察、公安、醫(yī)療、教育、科研、天文、宇宙探測(cè)、藝術(shù)、廣告、廣播電視、電子游戲、家庭生活立體記錄(錄像及照片)、歷史資料及檔案的立體記錄，電子商務(wù)等各領(lǐng)域。
權(quán)利要求
1.一種立體成像的方法，其步驟如下1)采用兩組成像裝置，它們的鏡頭焦距與人眼球焦距相當(dāng)，CCD感光片之間距離在60mm-70mm之間，以自動(dòng)或手動(dòng)控制實(shí)現(xiàn)各自成像的中心點(diǎn)始終對(duì)準(zhǔn)被拍主體，生成兩路采用統(tǒng)一的時(shí)基信號(hào)同步掃描的圖像信號(hào)；2)將步驟1)中生成的兩路視頻信號(hào)同時(shí)記錄在兩個(gè)記錄器或一個(gè)雙路信號(hào)同步記錄、雙路信號(hào)同步播放的記錄器中；3)分別或同步采集步驟2)生成的視頻、音頻信號(hào)，將雙路信號(hào)進(jìn)行同步編輯，將編輯好的雙路視頻、音頻信號(hào)組成的立體電視節(jié)目鎖定同步播放；或?qū)⒘Ⅲw電視信號(hào)以雙頻導(dǎo)入方式，經(jīng)雙視頻刻錄機(jī)刻成立體光盤；4)立體信息是采用由凸透鏡加棱鏡的組合鏡片方式，通過放大折射將分散的兩路顯示器的電視圖像及照片變?yōu)槿说淖笱酆陀已郫B加重合的放大立體圖像進(jìn)行顯示；或立體信息是將兩路視頻信號(hào)通過電子開關(guān)以縱向光柵的形式顯示在電視屏幕上，此圖像透過設(shè)立在電視屏幕前相應(yīng)距離的與電子開關(guān)同步轉(zhuǎn)換的黑白光柵，使得人的左右兩眼分別取得立體攝像鏡頭的拍圖像，以實(shí)現(xiàn)圖像的立體視覺。
2.如權(quán)利要求1所述的一種立體成像的方法，其特征在于遠(yuǎn)距離播出是通過衛(wèi)星、廣播電視、網(wǎng)絡(luò)等手段以有線、無線的方式雙通道傳輸或雙路信號(hào)切換混合后以單通道傳輸，在顯示終端再解為雙路信號(hào)顯示。
3.如權(quán)利要求1所述的一種立體成像的方法，其特征在于將雙路信號(hào)切換混合后，合成的以縱向光柵的形式交替變化的視頻信號(hào)是以單通道輸出的信號(hào)，直接用普通的錄像機(jī)、硬盤錄像機(jī)和光盤刻錄機(jī)記錄且直接在設(shè)有黑白光柵的電視屏幕上顯示。
4.如權(quán)利要求3所述的一種立體成像的方法，其特征在于雙路信號(hào)切換混合是首先將兩路信號(hào)圖像的底部，一般為電視屏幕下方未顯示的部分，分別加上黑、白底邊，經(jīng)過電子開關(guān)切換，變換為縱向光柵信號(hào)合成的交替變化的黑白相間的底邊視頻信號(hào)，以此信號(hào)作為黑白光柵變化的依據(jù)。
5.一種立體成像裝置，其特征在于它包括雙機(jī)立體攝像裝置，由兩組與人眼球焦距相當(dāng)?shù)溺R頭，兩個(gè)CCD感光片之間距離在60-70MM之間設(shè)置的雙攝像裝置、活動(dòng)固定兩個(gè)攝像裝置的底座和控制兩個(gè)攝像裝置同步變化角度，以達(dá)到兩組鏡頭的軸線始終與被拍體交叉的伺服系統(tǒng)；兩個(gè)或一個(gè)圖像信息記錄器，該記錄器為雙路信號(hào)記錄播放器時(shí)，與攝像裝置的雙路信號(hào)輸出端直接相連；該記錄器為普通記錄播放器時(shí)，其輸入端與一個(gè)將雙路信號(hào)以縱向光柵的形式交替變化成一路信號(hào)的切換合成電路的輸出端相連，切換合成電路的兩路輸入端與雙機(jī)立體攝像裝置相連接；立體圖像顯示裝置，該顯示裝置是由兩路信號(hào)顯示器和由凸透鏡加棱鏡的組合鏡片組成，或由顯示交替交換的縱向光柵信號(hào)的顯示器和設(shè)在顯示器前相應(yīng)距離的與交替變換的縱向光柵信號(hào)同步轉(zhuǎn)換的黑白光柵組成。
6.如權(quán)利要求5所述的一種立體成像裝置，其特征在于伺服系統(tǒng)包括固定底座、通過軸活動(dòng)固定在固定底座上的雙攝像裝置機(jī)座、一對(duì)一端分別與雙攝像裝置機(jī)座后端通過軸活動(dòng)連接，另一端通過軸活動(dòng)固定于固定底座上安裝的移動(dòng)絲杠上的連桿和絲桿控制手柄或伺服電機(jī)。
7.如權(quán)利要求5所述的一種立體成像的方法，其特征在于切換合成電路是由通過軟件控制的非線性編輯機(jī)或電子開關(guān)電路組成。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種立體成像的方法，其步驟如下采用兩組成像裝置，以自動(dòng)或手動(dòng)控制實(shí)現(xiàn)各自成像的中心點(diǎn)始終對(duì)準(zhǔn)被拍主體，生成兩路采用統(tǒng)一的時(shí)基信號(hào)同步掃描的圖像信號(hào)；將生成的兩路視頻信號(hào)記錄在記錄器中分別或同步采集生成的視頻、音頻信號(hào)，將雙路信號(hào)進(jìn)行同步編輯并且鎖定同步播放；采用由凸透鏡加棱鏡的組合鏡片方式，或?qū)陕芬曨l信號(hào)通過電子開關(guān)以縱向光柵的形式顯示在電視屏幕上，在電視屏幕前相應(yīng)距離設(shè)黑白光柵，使得人的左右兩眼分別取得立體攝像鏡頭的拍圖像。本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)以仿生學(xué)原理為基礎(chǔ)，遵循人眼觀察物體的客觀規(guī)律，模擬制造出符合人眼觀看實(shí)際物體最相似的條件，因而得以實(shí)現(xiàn)圖像的立體視覺。
文檔編號(hào)H04N13/00GK1909674SQ20051008906
公開日2007年2月7日 申請(qǐng)日期2005年8月5日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月5日
發(fā)明者龐維克, 楊保國 申請(qǐng)人:龐維克, 楊保國