具有视差减轻功能的全景视觉系统技术方案

本发明专利技术题为“具有视差减轻功能的全景视觉系统”。本发明专利技术提供了一种具有视差减轻功能的全景图像系统，该全景图像系统包括图像传感器、头部跟踪器、显示器和处理器。每个图像传感器固定地安装在距第一参考轴线预定的直线距离处并与至少一个其他图像传感器相邻设置，并且指向偏移其相邻图像传感器预定角度的方向。头部跟踪器被配置为至少感测观察者的头部围绕第二参考轴线的角位置和移动方向并且提供代表头部的方位位置信号。显示器被配置为选择性地显示由图像传感器中的每一者感测的图像。处理器与图像传感器、头部跟踪器和显示器可操作地通信。处理器被配置为至少基于方位位置信号来命令显示器显示仅由一个图像传感器感测的图像。

Panoramic Vision System with Parallax Reduction Function

【技术实现步骤摘要】
具有视差减轻功能的全景视觉系统
本专利技术整体涉及全景视觉系统，并且更具体地涉及具有视差减轻功能的全景视觉系统。
技术介绍
已知各种技术用于扩展相机的视场(FOV)。一种技术是在圆形或半圆形安装结构上安装多个相机，以实现有时称为相机环的装置。与单个相机相比，相机环允许全景视图具有更少的“鱼眼”失真和更高的分辨率。利用相机环，各个相机各自产生重叠的图像，然后将重叠的图像拼接在一起以产生单个扩展的FOV图像。还使用各种技术来实现图像拼接。最精确的技术是生成深度场，然后将由相机捕获的视频图像应用为覆盖在深度场上的纹理。尽管这种技术相当精确，但是与生成深度场相关的处理时间导致诸如利用间接视觉驾驶车辆的实时应用的过度延迟。如可以理解的，当实现相机环时，还使用技术在相机之间转换。一种相对简单的技术是在两个相机之间的角度中心附近简单地在相机之间切换。这具有低延迟的优点，但是由于视差差异，会导致场景中相当明显的“跳跃”。因此，需要用于在相机环上的相机之间转换的系统和方法，该系统和方法消除或至少显著减轻视差差异，并且不依赖于表现出相对过度的延迟的处理技术。本专利技术至少满足了这些需求。
技术实现思路
本
技术实现思路
提供用于以简化的形式描述一系列概念，这些概念在具体实施方式中被进一步描述。本
技术实现思路
并非旨在识别要求保护的主题的关键特征或本质特征，也并非旨在用于辅助确定所要求保护的主题的范围。在一个实施方案中，具有视差减轻功能的全景图像系统包括多个图像传感器、头部跟踪器、显示器和处理器。每个图像传感器固定地安装在距第一参考轴线预定的直线距离处并且与至少一个其他图像传感器相邻设置。每个图像传感器设置成指向偏移其相邻图像传感器预定角度的方向。头部跟踪器被配置为至少感测观察者的头部围绕第二参考轴线的角位置和移动方向并提供代表该头部的方位位置信号，其中第二参考轴线平行于第一参考轴线。显示器被配置为选择性地显示由图像传感器中的每一者所感测的图像。处理器与图像传感器中的每一者、头部跟踪器和显示器可操作地通信。处理器被配置为至少基于方位位置信号来命令显示器显示仅由图像传感器中的一者感测的图像。在另一个实施方案中，具有视差减轻功能的全景图像系统包括第一图像传感器、第二图像传感器、第三图像传感器、头部跟踪器、近眼显示器和处理器。第一图像传感器固定地安装在距第一参考轴线预定的直线距离处并且设置成指向第一方向。第二图像传感器固定地安装在距第一参考轴线预定的直线距离处并且设置成指向第二方向，其中第二方向在沿第一旋转方向围绕参考轴线预定角度量值处。第三图像传感器固定地安装在距第一参考轴线预定的直线距离处并且设置成指向第三方向，其中第三方向在沿第二旋转方向围绕参考轴线预定角度量值处。头部跟踪器被配置为至少感测观察者的头部围绕第二参考轴线的角位置和移动方向并且提供代表该头部的方位位置信号，其中第二参考轴线平行于第一参考轴线。近眼显示器被配置为选择性地显示由图像传感器中的每一者感测的图像。处理器与图像传感器中的每一者、头部跟踪器和近眼显示器可操作地通信。处理器被配置为至少基于方位位置信号来命令近眼显示器显示仅由图像传感器中的一者感测的图像。在又一个实施方案中，具有视差减轻功能的全景图像系统包括第一图像传感器、第二图像传感器、第三图像传感器、头部跟踪器、近眼显示器和处理器。第一图像传感器固定地安装在距第一参考轴线预定的直线距离处并且设置成指向第一方向。第二图像传感器固定地安装在距第一参考轴线预定的直线距离处并且设置成指向第二方向，其中第二方向在沿第一旋转方向围绕参考轴线预定角度量值处。第三图像传感器固定地安装在距第一参考轴线预定的直线距离处并且设置成指向第三方向，其中第三方向在沿第二旋转方向围绕参考轴线预定角度量值处。头部跟踪器被配置为至少感测观察者的头部围绕第二参考轴线的角位置和移动方向并且提供代表该头部的方位位置信号，其中第二参考轴线平行于第一参考轴线。近眼显示器被配置为选择性地显示由图像传感器中的每一者感测的图像。处理器与图像传感器中的每一者、头部跟踪器和近眼显示器可操作地通信。处理器被配置为至少基于方位位置信号来命令近眼显示器：(i)至少当观察者的头部相对于第一方向的角位置在第一预定捕捉角度和第二预定捕捉角度之间时，显示仅由第一图像传感器感测的图像，其中第一预定捕捉角度和第二预定捕捉角度小于预定角度量值，(ii)至少当观察者的头部的角位置大于第一预定捕捉角度时，显示仅由第二图像传感器感测的图像，并且(iii)至少当观察者的头部的角位置大于第二预定捕捉角度时，显示仅由第三图像传感器感测的图像。另外，根据随后的具体实施方式和所附权利要求，结合附图和前述
技术介绍
，全景图像系统和方法的其他期望特征和特性将变得显而易见。附图说明下面将结合以下附图来描述本专利技术，其中相似数字表示相似元件，并且其中：图1描绘了具有视差减轻功能的全景图像系统的功能框图；图2描绘了在图1的系统中实现的观察者的头部和各种捕捉角度的简化表示；图3描绘了二维的多个图像传感器的视场(FOV)；并且图4描绘了三维的多个图像传感器的视场(FOV)。具体实施方式以下具体实施方式本质上仅是示例性的，并且不旨在限制本专利技术或本专利技术的应用和使用。如本文所用，术语“示例性的”是指“用作示例、实例或例证”。因此，本文中描述为“示例性的”的任何实施方案不一定理解为比其他实施方案优选或有利。本文描述的所有实施方案是为使得本领域的技术人员能够制造或使用本专利技术而提供的示例性实施方案，而不限制由权利要求限定的本专利技术的范围。此外，不旨在受前述
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技术介绍
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技术实现思路
或以下具体实施方式中呈现的任何明示或暗示的理论的约束。参见图1，描绘了具有视差减轻功能的全景图像系统100，该系统包括至少多个图像传感器102(102-1，102-2，102-3...102-N)、头部跟踪器104、显示器106和处理器108。每个图像传感器102固定地安装在距第一参考轴线110预定的直线距离处，并且与至少一个其他图像传感器102相邻设置。在所描绘的实施方案中，每个图像传感器102固定地安装到相机环安装结构114，该相机环安装结构至少在所描绘的实施方案中是半圆形横截面的。应当理解，在其他实施方案中，相机环安装结构114可以是小于半圆形横截面的、圆形横截面的，或者其横截面在半圆形和圆形之间。不管相机环安装结构114的具体横截面形状如何，每个图像传感器102都设置成指向偏移其相邻图像传感器102预定角度量值(α)的方向。应当理解，预定角度量值(α)可以变化，并且可以基于例如系统100中包括的图像传感器102的数量来确定。在所描绘的实施方案中，系统100用三个图像传感器102(第一图像传感器102-1、第二图像传感器102-2和第三图像传感器102-3)来实现。第一图像传感器102-1固定地安装在距第一参考轴线110预定的直线距离(d1)处并且设置成指向第一方向112。第二图像传感器102-2和第三图像传感器102-3固定地安装在距第一参考轴线110预定的直线距离处。然而，第二图像传感器102-2设置成指向第二方向114，并且第三图像传感器102-3设置成指向第三方向116。如图1所示，第二方向在沿第一旋转方向118围绕参考轴线110预定角度量值(本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种全景图像系统，所述全景图像系统具有视差减轻功能，所述系统包括：多个图像传感器，每个图像传感器固定地安装在距第一参考轴线预定的直线距离处并且与至少一个其他图像传感器相邻设置，每个图像传感器设置成指向偏移其相邻图像传感器预定角度的方向；头部跟踪器，所述头部跟踪器被配置为至少感测观察者的头部围绕第二参考轴线的角位置和移动方向并且提供代表所述头部的方位位置信号，所述第二参考轴线平行于所述第一参考轴线；显示器，所述显示器被配置为选择性地显示由所述图像传感器中的每一者感测的图像；和处理器，所述处理器与所述图像传感器中的每一者、所述头部跟踪器和所述显示器可操作地通信，所述处理器被配置为至少基于所述方位位置信号来命令所述显示器显示仅由所述图像传感器中的一者感测的图像。

【技术特征摘要】
2018.03.27 US 15/936,5331.一种全景图像系统，所述全景图像系统具有视差减轻功能，所述系统包括：多个图像传感器，每个图像传感器固定地安装在距第一参考轴线预定的直线距离处并且与至少一个其他图像传感器相邻设置，每个图像传感器设置成指向偏移其相邻图像传感器预定角度的方向；头部跟踪器，所述头部跟踪器被配置为至少感测观察者的头部围绕第二参考轴线的角位置和移动方向并且提供代表所述头部的方位位置信号，所述第二参考轴线平行于所述第一参考轴线；显示器，所述显示器被配置为选择性地显示由所述图像传感器中的每一者感测的图像；和处理器，所述处理器与所述图像传感器中的每一者、所述头部跟踪器和所述显示器可操作地通信，所述处理器被配置为至少基于所述方位位置信号来命令所述显示器显示仅由所述图像传感器中的一者感测的图像。2.根据权利要求1所述的系统，其中：所述图像传感器中的每一者包括一个或多个相机；并且所述显示器被配置为近眼显示器。3.根据权利要求1所述的系统，其中所述多个图像传感器包括：第一图像传感器，所述第一图像传感器固定地安装在距第一参考轴线预定的直线距离处并且设置成指向第一方向；第二图像传感器，所述第二图像传感器固定地安装在距所述第一参考轴线所述预定的直线距离处并且设置成指向第二方向，所述第二方向在沿第一旋转方向围绕所述参考轴线的预定角度量值处，知第三图像传感器，所述第三图像传感器固定地安装在距所述第一参考轴线所述预定的直线距离处并且设置成指向第三方向，所述第三方向在沿第二旋转方向围绕所述参考轴线的所述预定角度量值处。4.根据权利要求3所述的系统，其中所述处理器还被配置为命令所述显示器：至少当所述观察者的头部相对于所述第一方向的所述角位置在第一预定捕捉角度和第二预定捕捉角度之间时，显示仅由所述第一图像传感器感测的图像；至少当所述观察者的头部的所述角位置大于所述第一预定捕捉角度时，显示仅由所述第二图像传感器感测的图像；并且至少...

【专利技术属性】
技术研发人员：肯·莱彭，威廉·雷·汉考克，
申请(专利权)人：霍尼韦尔国际公司，
类型：发明
国别省市：美国,US