二维图像捕获系统和三维数字图像的传输和显示技术方案

一种用于捕获场景的多个二维数字图像的系统，该系统包括：多个单独的智能装置，这些智能装置具有用于存储指令的存储器装置；第一处理器、第二处理器和第三处理器，所述第一处理器、所述第二处理器和所述第三处理器与第一存储器装置、第二存储器装置和第三存储器装置通信并且被配置成执行指令，第一处理器与显示器通信，该显示器被配置成显示多维数字图像，第二处理器与多个数字图像捕获装置通信，所述多个数字图像捕获装置与第二处理器通信，并且每个图像捕获装置被配置成捕获所述场景的数字图像，多个数字图像捕获装置在大约瞳孔间距离内线性地串联地定位，并且第三处理器与第一处理器和第二处理器通信，第三处理器被配置成操纵所述场景的数字图像并且将所述多维数字图像传输到第一处理器。像传输到第一处理器。像传输到第一处理器。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】二维图像捕获系统和三维数字图像的传输和显示
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请涉及以下专利申请：于2020年1月9日提交的名称为“LINEAR INTRAOCULAR WIDTH CAMERAS(线性眼内宽度相机)”的美国外观设计专利申请第29/720,105号；于2020年3月2日提交的名称为“INTERPUPILARY DISTANCE WIDTH CAMERAS(瞳孔间距离宽度相机)”的美国外观设计专利申请第29/726,221号；于2020年3月16日提交的名称为“INTERPUPILARY DISTANCE WIDTH CAMERAS(瞳孔间距离宽度相机)”的美国外观设计专利申请第29/728,152号；于2020年5月1日提交的名称为“INTERPUPILLARY DISTANCE WIDTH CAMERAS 11PRO(瞳孔间距离宽相机11PRO)”的美国外观设计专利申请第29/733,453号；于2021年4月14日提交的名称为“INTERPUPILLARY DISTANCE WIDTH CAMERAS BASIC(瞳孔间距离宽度相机基础)”的美国外观设计专利申请第29/778,683号。本申请涉及于2020年1月27日提交的名称为“Method and System for Simulating a 3
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Dimensional Image Sequence(用于模拟三维图像序列的方法和系统)”的国际申请第PCT/IB2020/050604号。上述申请通过引用全部并入本文。


[0003]本公开涉及2D图像捕获、图像处理和3D或多维图像的显示。

技术介绍

[0004]人类视觉系统(HVS)依靠二维图像来解释三维视场。通过利用HVS的机制，我们创建了与HVS可比较的图像/场景。
[0005]在观看3D图像时，在眼睛必须会聚的点与眼睛必须聚焦到的距离之间的不匹配会产生负面的后果。虽然3D影像已被证明在电影、数字广告方面很受欢迎且有用，但如果观看者能够在不佩戴专门的眼镜或头戴式耳机的情况下观看3D图像，也可以利用许多其他的应用，这是众所周知的问题。在观看数字多维图像时，这些系统中的不对准会导致图像跳动、失焦或模糊的特征。观看这些图像会导致头疼和恶心。
[0006]在自然观看中，图像到达眼睛时有不同的双眼视差，因此当观看者从视觉场景中的一个点看向另一个点时，他们必须调整眼睛的辐辏(vergence)。视线相交处的距离就是辐辏距离。没有在这个距离上会聚会出现双重图像。观看者还为场景的固定部分适当地调整每只眼睛晶状体的焦度(即调节(accommodate))。眼睛必须聚焦到的距离就是调节距离。没有调节到这个距离会出现模糊的图像。辐辏和调节反应在大脑中是耦合的，具体地，辐辏的变化驱动调节的变化，调节的变化驱动辐辏的变化。这种耦合在自然观看中是有利的，因为辐辏距离和调节距离几乎总是相同的。
[0007]在3D图像中，图像具有不同的双眼视差，从而刺激了如自然观看中发生的辐辏变化。但调节距离仍然固定在与观看者的显示距离处，因此，辐辏距离和调节距离之间的自然相关性被破坏了，导致所谓的辐辏
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调节冲突。该冲突导致了几个问题。首先，不同的视差和聚焦信息会导致感知上的深度失真。第二，观看者在同时融合(fuse)和聚焦于图像中的关
键主体时遇到困难。最后，试图分别调整辐辏和调节会导致观看者的视觉不适和疲劳。
[0008]对深度的感知是基于各种线索的，双眼视差(binocular disparity)和运动视差(motion parallax)通常比图像线索提供更精确的深度信息。双眼视差和运动视差为深度感知提供了两个独立的定量线索。双眼视差指的是一个点在3D空间中的两个视网膜图像投影之间的位置差异。
[0009]传统的立体显示器迫使观看者试图将这些过程解耦，因为当他们必须动态地改变辐辏角以观看不同立体距离处的对象时，他们必须将调节保持在一个固定的距离，否则整个显示器将滑出焦点。在观看这种显示器时，这种解耦会产生眼睛疲劳，并损害图像质量。
[0010]因此，明显的是，对于可以被配置成解决以上讨论的问题的至少一些方面的2D图像捕获系统和3D或数字多维图像的显示，存在着明显的未满足的需求。

技术实现思路

[0011]简而言之，在示例实施方式中，本公开可以克服以上提及的缺点，并且可以满足用户对用于捕获场景的多个二维数字源图像的系统的明显的需求，该系统包括：智能装置，该智能装置具有用于存储指令的存储器装置；处理器，该处理器与存储器通信且被配置成执行所述指令；多个数字图像捕获装置，该多个数字图像捕获装置与处理器通信，且每个图像捕获装置被配置成捕获场景的数字图像，多个数字图像捕获装置在大约瞳孔间距离内线性地串联地定位，其中，第一数字图像捕获装置靠近瞳孔间距离的第一端居中，第二数字图像捕获装置在瞳孔间距离的第二端上居中，以及所述多个数字图像捕获装置中任何其余的数字图像捕获装置在第一数字图像捕获装置与第二数字图像捕获装置之间均匀地间隔开；以及显示器，该显示器与处理器通信，该显示器被配置成对多维数字图像进行显示。
[0012]因此，数字多维图像系统和使用方法的特征是：利用2D捕获装置捕获场景的图像的能力，该2D捕获装置被定位成相隔大约眼内或瞳孔间距离宽度IPD(人类视觉系统的瞳孔之间的距离)。
[0013]因此，数字多维图像系统和使用方法的特征是：将输入2D源场景转换成多维/多光谱图像的能力。输出的图像遵循“关键主体点”保持在最佳视差内的规则，以保持清晰明了的图像。
[0014]因此，数字多维图像系统和使用方法的特征是：将观看装置或其他观看功能集成到显示器中的能力，诸如屏障屏幕、柱状透镜、弧形、曲面、梯形、抛物线、叠加、波导、黑线与在LED或OLED、LCD、OLED及其组合或其他观看装置中的集成LCD层等。
[0015]基于数字多维图像平台的系统和使用方法的另一个特征是：产生数字多维图像的能力，这些数字多维图像可以在观看屏幕上观看，诸如移动电话和固定电话、智能手机(包括iPhone)、平板电脑、电脑、笔记本电脑、监视器和其他显示器和/或特定输出装置，而直接不需要3D眼镜或耳戴式耳机。
[0016]在示例性实施方式中，一种用于由用户捕获场景的多个二维数字源图像的系统，该系统包括：智能装置，该智能装置具有用于存储指令的存储器装置；处理器，该处理器与存储器装置通信且被配置成执行所述指令；多个数字图像捕获装置，该多个数字图像捕获装置与处理器通信，且每个图像捕获装置被配置成捕获场景的数字图像，多个数字图像捕获装置在大约瞳孔间距离内线性地串联地定位，其中，第一数字图像捕获装置靠近瞳孔间
距离的第一端居中，第二数字图像捕获装置在瞳孔间距离的第二端上居中，以及所述多个数字图像捕获装置中任何其余的数字图像捕获装置在第一数字图像捕获装置与第二数字图像捕获装置之间均匀地间隔开；以及显示器，该显示器与处理器通信，该显示器本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于捕获场景的多个二维数字源图像并且将修改后的图像对传输至至少一个用户以供观看的系统，所述系统包括：第一智能装置，所述第一智能装置具有用于存储指令的第一存储器装置；第一处理器，所述第一处理器与所述第一存储器装置通信，并且所述第一处理器被配置成执行所述指令；显示器，所述显示器与所述第一处理器通信；第二智能装置，所述第二智能装置具有用于存储指令的第二存储器装置；第二处理器，所述第二处理器与所述第二存储器装置通信，并且所述第二处理器被配置成执行所述指令；多个数字图像捕获装置，所述多个数字图像捕获装置与所述第二处理器通信，并且每个图像捕获装置被配置成捕获所述场景的数字图像，所述多个数字图像捕获装置在大约瞳孔间距离宽度内线性地串联地定位，其中，第一数字图像捕获装置靠近所述瞳孔间距离宽度的第一端居中，第二数字图像捕获装置在所述瞳孔间距离宽度的第二端上居中，以及所述多个数字图像捕获装置中任何其余的数字图像捕获装置在所述第一数字图像捕获装置与所述第二数字图像捕获装置之间均匀地间隔开，所述第二智能装置与所述第一智能装置通信；第三智能装置，所述第三智能装置具有用于存储指令的第三存储器装置；以及第三处理器，所述第三处理器与所述第三存储器装置通信，所述第三智能装置与所述第一智能装置和所述第二智能装置通信。2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述第二处理器执行指令以进行下述操作：通过所述多个数字图像捕获装置来捕获所述场景的多个数字图像。3.根据权利要求2所述的系统，其中，所述第三处理器执行指令以进行下述操作：自动地选择所述多个数字图像中的两个数字图像中的关键主体点，并且所述第三处理器将所述多个数字图像中的所述两个数字图像关于所述关键主体点进行对准。4.根据权利要求2所述的系统，其中，所述第三处理器执行指令以进行下述操作：使所述用户能够通过到所述第三处理器的输入来对所述多个数字图像中的两个数字图像中的关键主体点进行选择，并且所述第三处理器将所述多个数字图像中的所述两个数字图像关于所述关键主体点进行对准。5.根据权利要求2所述的系统，其中，所述第三处理器执行指令以进行下述操作：对所述多个数字图像中的两个数字图像关于关键主体点执行水平图像平移，其中，通过使所述场景的所述多个数字图像中的所述两个数字图像中的每个数字图像在所述关键主体点处叠置，来将所述多个数字图像中的所述两个数字图像进行对准。6.根据权利要求5所述的系统，其中，所述第三处理器执行指令以进行下述操作：根据所述场景的所述多个数字图像中的所述两个数字图像生成深度图。7.根据权利要求6所述的系统，其中，所述第三处理器执行指令以进行下述操作：对所述多个数字图像中的所述两个数字图像相对于所述关键主体点执行相间处理，以在多维数字图像中引入相对于所述显示器的双眼视差。8.根据权利要求7所述的系统，其中，所述第三处理器执行指令以进行下述操作：将所述多维数字图像从所述第三处理器传送到所述第一处理器。
9.根据权利要求8所述的系统，其中，所述第一处理器执行指令以进行下述操作：在所述显示器上对所述多维数字图像进行显示。10.根据权利要求9所述的系统，其中，所述显示器被配置成具有交替的数字视差屏障。11.根据权利要求9所述的系统，其中，所述显示器被配置为多个像素，所述多个像素具有集成在所述多个像素中的折射元件，所述折射元件具有与所述多个像素对准的多个子元件。12.根据权利要求11所述的系统，其中，所述多个子元件中的每个子元件被配置成具有形状为弧的截面。13.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：杰瑞，
申请(专利权)人：威廉，
类型：发明
国别省市：