用于采集和显示多视点正立体3D图像的方法和装置制造方法及图纸

一种成像系统包括相机，显示面板和处理器，该处理器用于提供图像数据至显示面板。该相机具有带有像素行的用于捕捉图像的传感器，该图像通过具有第一微透镜的透镜片由相机镜头拍摄，使得每个第一微透镜覆盖至少两个像素行。显示面板用于示出基于图像数据的显示图像。显示面板是由带有第二微透镜的可见的透镜片覆盖。显示的图像有多个区段，其中在第二微透镜下方的每个区段具有对应于在第一微透镜下方的像素行的子区段。提供给图像显示面板的图像数据设置为，使得每个第二微透镜下方的子区段的图像内容及每个第一微透镜下的像素行的图像内容具有不同的设置顺序。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请的交叉引用本申请要求于2014年5月14提交的美国临时申请号61/993,003的权益。
本专利技术一般涉及摄影成像，更具体地，涉及3D图像的采集和显示。
技术介绍
当前的透镜光栅(lenticularscreen)类型多视点3D图像是由在透镜光栅下看是一系列的带状的图像组成。压缩的图像由不同视角的多个相机拍摄的一系列图像组成。如图1所示，具有相关的图像传感器的三个相机或相机镜头用于给物体拍照，以产生三个分量图像：左图像L、中心图像C、右图像R。每个分量图像被划分为多个图片带条，且来自所有分量图像的图片带条排列成一张用于显示的合成图像。透镜光栅施加于该显示上方，使得每个微透镜大体上覆盖合成图像中的一带条，该带条包括来自所有分量图像中每个的一图片带条。如图1所示，合成图片带条是交错的立体图像。通过透镜光栅的每个微透镜，左眼视图可以看到左边图像的图片带条，右眼视图可以看到右边图像的图片带条。因为这样，观察者看到物体的3D图像。构成用于观察的3D图像的目前的方法缺点包括：1.制作合成图像的程序复杂；2.多相机的镜头必须大体上相同，以生成相同大小和阴影的分量图像-相机的镜头必须具有相同的焦距及图像传感器必须具有相同的色彩平衡等等。3.具有固定镜头间距的多镜头相机通常是不适合对物体特写拍照，这是因为图像间的视差太大。
技术实现思路
本专利技术利用一个相机镜头捕捉物体图像，并通过透镜光栅将捕捉的图像记录在图像传感器里。透镜光栅的每个透镜下的图像部分由电子处理器重排或翻转形成重排的图像。来自重排的图像的图像数据传送到显示器，以通过可见的透镜光栅或视差栅栏进行观察。由于图像部分翻转或重排，观察者可以看到立体图像而不是伪立体图像。因此，本专利技术的一个方面是一种成像系统，包括：相机、图像显示器和图像处理器，其中，所述相机包括：一第一视差片，该第一视差片包括多个第一视差分离单元，每个第一视差分离单元具有一第一单位宽度和一纵轴，设置为形成图像的相机镜头，以及一图像传感器，该图像传感器设置为通过第一视差片捕捉图像以形成具有多个图片带条的感测的图像，每个图片带条具有基本上等于第一视差分离单元的第一单元宽度的带条宽度；所述图像处理器设置为向所述图像显示器提供指示所感测的图像的图像数据；以及所述图像显示器包括：一显示面板，该显示面板设置为显示指示图像数据的显示的图像，该显示的图像包括多个显示区段，每个显示区段对应于一图片带条，并且每个显示区段具有区段宽度，以及放置在所述显示面板上方的一第二视差片，所述第二视差片包括多个第二视差分离单元，每个第二视差分离单元具有基本上等于所述显示区段的区段宽度的一第二单位宽度。根据本专利技术的一实施例，图像传感器包括基本上平行于第一视差分离单元的纵轴设置的多个像素行，以及感测的图像中的每个图片带条包括多个压缩图片带条，每个压缩图片带条指示像素行中的感测的数据，以及每个显示区段包括多个显示子区段，每个显示子区段对应于所述多个压缩图片带条中的一个，并且其中所述图像数据设置为提供显示的图像的显示区段与显示面板上的第二视差片的第二视差分离单元之间的空间关系。根据本专利技术的一实施例，每个压缩图片带条具有感测的图像内容，并且每个显示子区段具有显示的图像内容，其中根据每个图片带条中的压缩图片带条，每个图片带条中的感测的图像内容以第一顺序来排列，所述图像处理器设置为将所述第一顺序改变为不同的第二顺序，使得每个显示区段中的显示的图像内容以第二顺序排列。根据本专利技术的实施例，第二视差片设置为使得每个第二视差分离单元基本上覆盖一个显示区段，并且其中第二顺序是第一顺序的逆顺序。根据本专利技术的一实施例，所述的多个压缩图片带条包括一第一压缩带条和一最后压缩带条，并且所述多个显示子区段包括一第一子区段和一最后子区段，并且其中图像处理器设置为排列图像数据，使得第一子区段的显示的图像内容指示最后压缩带条的感测的图像内容，并且最后子区段的显示的图像内容指示第一压缩带条的感测的图像内容。根据本专利技术的一实施例，所述多个压缩图片带条包括前N个压缩带条和最后N个压缩带条，且所述多个显示子区段包括前N个子区段和最后N个子区段，N为大于1的整数，并且其中所述图像处理器设置为排列图像数据，使得前N个子区段的显示的图像内容指示最后N个压缩带条的感测的图像内容，并且最后N个子区段的显示的图像内容指示所述前N个压缩带条的所感测的图像内容，并且其中所述第二视差片设置为使得每个所述第二视差分离单元基本上覆盖一个显示区段。根据本专利技术的一实施例，每个压缩图片带条具有感测的图像内容，并且每个显示子区段具有显示的图像内容，并且其中所述多个压缩图片带条包括一第一压缩带条和一最后压缩带条，并且所述多个显示子区段包括一第一子区段和一最后子区段，所述第一子区段的显示的图像内容指示所述第一压缩带条的所感测的图像内容，并且最后子区段的显示的图像内容指示最后压缩带条的感测的图像内容，并且其中所述第二视差片设置为使得每个第二视差分离单元基本上覆盖一个显示区段，并且其中，每个图片带条中的感测的图像内容以根据所述每个图片带条中的压缩图片带条的顺序来排列，并且其中图像处理器设置为排列图像数据，使得一第二视差分离单元下方的显示区段包括所述一显示区段的最后子区段的显示的图像内容以及相邻显示区段的第一子区段的显示的图像内容。根据本专利技术的一实施例，每个压缩图片带条具有感测的图像内容，并且每个显示子区段具有显示的图像内容，并且其中所述多个压缩图片带条包括前N个压缩带条和最后N个压缩带条，并且所述多个显示子区段包括前N个子区段和最后N个子区段，前N个子区段的显示的图像内容指示前N个压缩带条的感测的图像内容，以及最后N个显示的子区段的显示的图像内容指示最后N个压缩带条的感测的图像内容，并且其中所述第二视差片设置为使得每个所述第二视差分离单元基本上覆盖一个显示区段，并且其中每个图片带条中的感测的图像内容以根据所述每个图片带条中的压缩图片带条的顺序排列，并且其中所述图像处理器设置为排列图像数据，使得一第二视差分离单元下方的显示区段包括显示区段的最后N个显示子区段的显示的图像内容和相邻显示区段的前N个子区段的显示的图像内容。根据本专利技术的一实施例，第一视差片和第二视差片中的每一个包括一透镜光栅，并且第一视差分离单元和第二视差分离单元中的每一个包括一微透镜。根据本专利技术的一实施例，第一视差片和第二视差片中的每一个包括视差栅栏，并且第一视差分离单元和第二视差分离单元中的每一个包括栅栏单元。根据本专利技术的一实施例，第一视差片和第二视差片中的一个包括透镜光栅，并且第一视差片和第二视差片中的另一个包括视差栅栏。根据本专利技术的一实施例，显示面板包括液晶显示器、OLED显示器和CRT显示器中的一种。根据本专利技术的一实施例，图像显示器设置为移动设备、平板电脑和电视机中的一种。本专利技术的另一方面是一种成像显示系统，包括：一图像显示器、一图像处理器，该图像处理器设置为向图像显示器提供图像数据，所述图像数据指示感测的图像，其中，所感测的图像由相机镜头形成并且通过第一视差片在图像传感器中被捕捉，第一视差片包括多个第一视差分离单元，每个第一视差分离单元具有第一单位宽度和一纵轴；以及其中所述图像显示器包括：一显示面板，该显示面板设置为显示指示图像数本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种成像系统，包括：相机、图像显示器和图像处理器，其中所述相机包括：一第一视差片，该第一视差片包括多个第一视差分离单元，每个第一视差分离单元具有一第一单位宽度和一纵轴，设置为形成图像的相机镜头，以及一图像传感器，该图像传感器设置为通过第一视差片捕捉图像以形成具有多个图片带条的感测的图像，每个图片带条具有基本上等于第一视差分离单元的第一单元宽度的带条宽度；所述图像处理器设置为向所述图像显示器提供指示所感测的图像的图像数据；以及所述图像显示器包括：一显示面板，该显示面板设置为显示指示图像数据的显示的图像，该显示的图像包括多个显示区段，每个显示区段对应于一图片带条，并且每个显示区段具有区段宽度，以及放置在所述显示面板上方的一第二视差片，所述第二视差片包括多个第二视差分离单元，每个第二视差分离单元具有基本上等于所述显示区段的区段宽度的第二单位宽度。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.05.14 US 61/993,0031.一种成像系统，包括：相机、图像显示器和图像处理器，其中所述相机包括：一第一视差片，该第一视差片包括多个第一视差分离单元，每个第一视差分离单元具有一第一单位宽度和一纵轴，设置为形成图像的相机镜头，以及一图像传感器，该图像传感器设置为通过第一视差片捕捉图像以形成具有多个图片带条的感测的图像，每个图片带条具有基本上等于第一视差分离单元的第一单元宽度的带条宽度；所述图像处理器设置为向所述图像显示器提供指示所感测的图像的图像数据；以及所述图像显示器包括：一显示面板，该显示面板设置为显示指示图像数据的显示的图像，该显示的图像包括多个显示区段，每个显示区段对应于一图片带条，并且每个显示区段具有区段宽度，以及放置在所述显示面板上方的一第二视差片，所述第二视差片包括多个第二视差分离单元，每个第二视差分离单元具有基本上等于所述显示区段的区段宽度的第二单位宽度。2.根据权利要求1所述的成像系统，其中图像传感器包括基本上平行于第一视差分离单元的纵轴设置的多个像素行，以及感测的图像中的每个图片带条包括多个压缩图片带条，每个压缩图片带条指示一像素行中的感测的数据，以及每个显示区段包括多个显示子区段，每个显示子区段对应于所述多个压缩图片带条中的一个，并且其中所述图像数据设置为提供显示的图像的显示区段与显示面板上的第二视差片的第二视差分离单元之间的空间关系。3.根据权利要求2所述的成像系统，其中每个压缩图片带条具有感测的图像内容，并且每个显示子区段具有显示的图像内容，其中根据每个图片带条中的压缩图片带条，每个图片带条中的感测的图像内容以第一顺序来排列，并且其中所述图像处理器设置为将所述第一顺序改变为不同的第二顺序，使得每个显示区段中的显示的图像内容以第二顺序排列。4.根据权利要求3所述的成像系统，其中所述第二视差片设置为使得每个第二视差分离单元基本上覆盖一个显示区段，并且其中第二顺序是第一顺序的逆顺序。5.根据权利要求4所述的成像系统，其中所述多个压缩图片带条包括一第一压缩带条和一最后压缩带条，并且所述多个显示子区段包括一第一子区段和一最后子区段，并且其中图像处理器设置为排列图像数据，使得第一子区段的显示的图像内容指示最后压缩带条的感测的图像内容，并且最后子区段的显示的图像内容指示第一压缩带条的感测的图像内容。6.根据权利要求3所述的成像系统，其中所述多个压缩图片带条包括前N个压缩带条和最后N个压缩带条，且所述多个显示子区段包括前N个子区段和最后N个子区段，N为大于1的整数，并且其中所述图像处理器设置为排列图像数据，使得前N个子区段的显示的图像内容指示最后N个压缩带条的感测的图像内容，并且最后N个子区段的显示的图像内容指示所述前N个压缩带条的所感测的图像内容，并且其中所述第二视差片设置为使得每个所述第二视差分离单元基本上覆盖一个显示区段。7.根据权利要求2所述的成像系统，其中每个压缩图片带条具有感测的图像内容，并且每个显示子区段具有显示的图像内容，并且其中所述多个压缩图片带条包括第一压缩带条和最后压缩带条，并且所述多个显示子区段包括一第一子区段和一最后子区段，所述第一子区段的显示的图像内容指示所述第一压缩带条的所感测的图像内容，并且最后子区段的显示的图像内容指示最后压缩带条的感测的图像内容，并且其中所述第二视差片设置为使得每个第二视差分离单元基本上覆盖一个显示区段，并且其中，每个图片带条中的感测的图像内容以根据所述每个图片带条中的压缩图片带条的顺序来排列，并且其中图像处理器设置为排列图像数据，使得一第二视差分离单元下方的显示区段包括一显示区段的最后子区段的显示的图像内容以及相邻显示区段的第一子区段的显示的图像内容。8.根据权利要求2所述的成像系统，其中每个压缩图片带条具有感测的...

【专利技术属性】
技术研发人员：K·W·A·劳，
申请(专利权)人：三维摄像有限公司，K·W·A·劳，
类型：发明
国别省市：中国香港;81