CN101610352A - 能够被悬挂到机架上的图像捕捉装置和提供图像的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种能够被悬挂到机架上的图像捕捉装置和提供图像的方法。该装置包括图像捕捉模块，其用于捕捉至少一个图像；以及挠性电缆，其从图像捕捉模块引出以将图像捕捉模块连接到主机。挠性电缆可以用于在图像捕捉装置被悬挂到机架上时将图像捕捉模块支撑在期望位置处。有利地，将图像捕捉模块定位在期望位置处使用户能够在视频会议时间期间，以用户图像的接收者看到用户正直视着接收者的方式，看着图像捕捉模块的镜头。在第二方面中，提供了一种使用户能够看起来直视着用户图像的接收者的方法，其中图像捕捉模块定位在接收者图像的头部上方预定的距离处，从而使得用户能够连续地看到接收者的图像，同时用户的头部运动被图像捕捉模块捕捉。

Description

能够被悬挂到机架上的图像捕捉装置和提供图像的方法

技术领域

本发明涉及图像捕捉装置和图像传输领域，更具体地，涉及能够被悬挂(drape)到机架上的图像捕捉装置和提供与接收者眼对眼的接触(eye-to-eye contact)的图像提供方法。

背景技术

当今，世界范围内已经可用的并且种类繁多的用于计算机的免费即时消息传送应用导致对这样的用于通信的应用的使用增多。由于许多这样的应用都支持例如摄像头(webcam)之类的图像捕捉设备的使用，所以基于视频的通信也大量增多。

目前对大众可用的大多数摄像头在使用期间或者被安装到显示屏幕上或者被置于平台上。还存在被集成到显示器的显示外壳内的摄像头。前述摄像头通常能够捕捉位于摄像头镜头前方的人的图像。然而，通常存在这样的问题，在摄像头镜头前方的个人在某种程度上看起来正看向偏离了正在与其通信的接收者的方向。这是因为在摄像头镜头前方的人的眼睛通常看着在显示屏幕上示出的内容，而非摄像头镜头本身。

就这一点而言，即使基于视频的通信易于使用，许多人也宁可避免使用它，因此通过使用上述摄像头不能够实现眼对眼类型的通信。这是因为与实际面对面的交谈相比，所感觉到的缺少眼对眼的接触的通信感受的差别而造成的。

因此，期望用于基于视频的通信的摄像头能够辅助眼对眼类型的通信并且更有效地复制实际面对面的交谈。

发明内容

在第一方面中，提供了一种能够被悬挂到机架上的图像捕捉装置。该装置包括图像捕捉模块，其用于捕捉至少一个图像；以及挠性电缆，其从图像捕捉模块引出以将图像捕捉模块连接到主机。挠性电缆可以用于在图像捕捉装置被悬挂到机架上时将图像捕捉模块支撑在期望位置处。有利地，将图像捕捉模块定位在期望位置处使用户能够在视频会议时间期间，以用户图像的接收者看到用户正直视着接收者的方式，看着图像捕捉模块的镜头。优选地，期望位置可以大体上与用户脸部的T区(T-zone)齐平。

优选地，图像捕捉模块能够捕捉运动图像和音频二者。机架可以或者是屏幕(例如，平板显示器或者CRT显示器)或者是结构件。挠性电缆可以被包覆在挠性外套(flexible casing)中，该外套具有大体上呈矩形的横截面。可以通过挠性外套仅沿着挠性电缆的第一部分部分地包覆挠性电缆。

与机架接触的挠性外套的外表面具有高摩擦系数以防止图像捕捉模块在处于期望位置时发生移动，这是有利的。

该图像捕捉装置还可以包括沿着挠性电缆的长度而定位的配衡重量(counter-balance weight)，该重量沿着挠性电缆的长度可滑动以在图像捕捉装置被悬挂到机架上时维持图像捕捉模块的期望位置。将配衡重量用作卷绕挠性电缆的转轴(spindle)是有利的。将挠性电缆卷绕到配衡重量上可以改变配衡重量的重量。配衡重量包括用于接收图像捕捉模块以保护图像捕捉模块的镜头的接收器，这是有利的。接收器能够接收图像捕捉模块的镜头罩(lens cowl)。配衡重量可以定位在挠性外套的第一端处，同时挠性外套的第二端在图像捕捉模块处。

图像捕捉模块可以从第一方向旋转到第二方向。图像捕捉模块可以在第一方向上捕捉较窄视野内的图像，并且在第二方向上捕捉较宽视野内的图像。旋转图像捕捉模块驱使图像捕捉模块的捕捉视野改变，这是有利的。可以或者通过硬件或者通过软件来呈现捕捉视野的改变。

在第二方面中，提供了一种使用户能够看起来正直视着用户图像接收者的方法，其中图像捕捉模块定位于接收者图像的头部上方至少预定的距离处，从而使得用户能够连续地看到接收者的图像，同时用户的头部运动被图像捕捉模块捕捉。优选地，在图像的头部上方的预定距离在屏幕的边界之内。可以通过使用非永久性联结(affixing)设备使图像捕捉模块定位于图像的头部上方至少预定的距离处。非永久性联结设备例如可以是至少一个吸盘、粘结胶、至少一对Velcro带或者双面粘合带等。优选地，该预定距离介于一到十厘米之间。优选地，用户能够通过查看用户预览图像来定位图像捕捉模块。

附图说明

为了能够充分地理解本发明并且容易地实现实践效果，现将通过参考随附的说明性示图，描述仅作为非限制性示例的本发明的优选实施例。

图1示出本发明第一实施例在使用期间的侧视图。

图2示出本发明第二实施例在使用期间的侧视图。

图3示出第一实施例的主视图。

图4示出第二实施例的主视图。

图5示出第二实施例的配衡重量的侧视图。

图6示出第二实施例的挠性外套的横截面视图。

图7示出被配置用于存储的第二实施例的顺序图。

图8示出由图像捕捉模块所捕捉到的场景。

图9示出图像捕捉模块的旋转。

图10示出旋转图像捕捉模块如何影响该图像捕捉模块的图像捕捉芯片。

图11示出对图像捕捉模块进行定位以实现与接收者眼对眼的接触的传输。

具体实施方式

将关于两个实施例来描述本发明的装置。虽然这两个实施例显然是分离的，但是应理解，两个实施例的特征可以被组合并且可以引出本发明更多的变化。然而，本发明更多的变化将落入以下部分中的描述的范围之内。

图1和图3二者示出本发明第一实施例的不同视图。图1示出在使用期间第一实施例的侧视图，而图3示出第一实施例的主视图。在第一实施例中，提供了能够被悬挂到机架22上的图像捕捉装置20。机架22可以或者是屏幕(如图1所示)或者是结构件。屏幕可以或者是平板显示器或者是CRT显示器(如图1所示)。结构件可以是能够允许悬挂图像捕捉装置20的任何物体。

装置20包括用于捕捉至少一个图像的图像捕捉模块24。图像捕捉模块24可以用作摄像头，并且可能能够捕捉运动图像和音频二者。装置20还包括从图像捕捉模块24引出的、用于利用连接器34将图像捕捉模块24连接到主机的挠性电缆26。主机可以是能够实现视频通信的个人计算机或者笔记本电脑。

挠性电缆26可以包含使得电力能够被传输到图像捕捉模块24、并且使得所捕捉到的图像和音频能够被传输到主机的多条导线。此外，当图像捕捉装置20被悬挂到机架22上时，在图像捕捉模块24定位于期望位置28的情况下，挠性电缆26可以用于支撑图像捕捉模块24。挠性电缆26可以具有有高摩擦系数的表面(部分或者全部)以防止图像捕捉模块24在处于期望位置28时发生移动。挠性电缆表面的高摩擦系数可以防止在与机架22的(一个或多个)接触区域38处的滑动。期望位置28可以大体上与用户脸部32的T区30平齐。

当图像捕捉模块24定位于期望位置28时，用户能够在视频会议时间期间，以用户图像的接收者看到用户正直视着接收者的方式，看着图像捕捉模块24的镜头36。在图8中示出一个示例，其中照片80中的人82、84和86看起来正直视着本说明书的阅读者。

图像捕捉装置20的第一实施例还可以包括沿着挠性电缆26的长度定位的配衡重量。配衡重量在图1和图3中没有被示出，因为其可能与将针对图像捕捉装置20的第二实施例来详细描述的配衡重量相同。配衡重量可以沿着挠性电缆26的长度滑动，从而当图像捕捉装置20被悬挂到机架22上时维持图像捕捉模块24的期望位置28。配衡重量的可滑动方面基于平衡力矩的原理工作。除了帮助维持图像捕捉模块24的期望位置28外，配衡重量还可以用作卷绕挠性电缆26以进行存储的转轴。因此，将挠性电缆26卷绕到配衡重量上通常改变配衡重量的重量。因此，配衡重量可以通过改变配衡重量沿着挠性电缆26的长度的位置、改变配衡重量的重量或者通过兼使用上述两种改变，来辅助维持图像捕捉模块24的期望位置28。

此外，配衡重量还可以包括用于接收图像捕捉模块24以保护图像捕捉模块24的镜头36的接收器。具体地，接收器可以接收图像捕捉模块24的镜头罩40。

图2和图4二者示出本发明第二实施例的不同视图。图2示出使用期间第二实施例的侧视图，而图4示出第二实施例的主视图。在第二实施例中，提供了能够被悬挂到机架52上的图像捕捉装置50。机架52可以或者是屏幕(如图2所示)或者是结构件。屏幕可以或者是平板显示器(如图1所示)或者是CRT显示器。结构件可以是能够允许悬挂图像捕捉装置50的任何物体。

装置50包括用于捕捉至少一个图像的图像捕捉模块54。图像捕捉模块54可以用作摄像头，并且可能能够捕捉运动图像和音频二者。装置50还包括从图像捕捉模块54引出的、用于利用连接器64将图像捕捉模块54连接到主机的挠性电缆56。主机可以是能够实现视频通信的个人计算机或者笔记本电脑。第二实施例的图像捕捉模块54可以与第一实施例的图像捕捉模块24相同。

挠性电缆56可以包含使得电力能够被传输到图像捕捉模块54、并且使得所捕捉到的图像和音频能够被传输到主机的多条导线。此外，当图像捕捉装置50被悬挂到机架52上时，在图像捕捉模块定位于的期望位置58的情况下，挠性电缆56可以用于支撑图像捕捉模块54。期望位置58可以大体上与用户脸部32的T区30平齐。

当图像捕捉模块54定位于期望位置58时，用户能够在视频会议时间期间，以用户图像的接收者看到用户正直视着接收者的方式，看着图像捕捉模块54的镜头36。在图8中示出一个示例，其中照片80中的人82、84和86看起来正直视着本说明书的阅读者。

挠性电缆56可以被包覆在挠性外套66中。外套66可以具有如图6所示的大体上呈矩形的横截面。虽然在图6中挠性电缆56被示出为单根电缆，但是应理解，挠性电缆56例如可以是交织的导线组，分层的导线组，卷绕的导线组等等。挠性外套66例如可以由可拉伸的纤维、硅酮、橡胶、可拉伸的聚合物片等等制成。在第二实施例中，通过挠性外套66，可以沿着挠性电缆56的第一部分68部分地包覆挠性电缆。与机架52接触的挠性外套66的外表面(部分或全部)可以具有高摩擦系数以防止图像捕捉模块54在处于期望位置58时发生移动。挠性电缆56的表面75的高摩擦系数可以防止在与机架52接触的(一个或多个)接触区域61处的滑动。

图像捕捉装置50的第二实施例还可以包括沿着挠性电缆56的长度定位的配衡重量70。配衡重量70可以定位于挠性外套66的第一端71，同时挠性外套66的第二端73在图像捕捉模块54处。配衡重量70可以沿着挠性电缆56的长度滑动以在图像捕捉装置50被悬挂到机架52上时维持图像捕捉模块54的期望位置58。配衡重量70的可滑动的方面基于平衡力矩的原理工作。

除了辅助维持图像捕捉模块54的期望位置58外，配衡重量70还可以用作卷绕挠性电缆56的第二部分69以进行存储的转轴79(参考图5，其示出配衡重量70的侧视图)。应注意，出于说明的目的，第二部分69仅被示出为最小长度。第二部分69可以明显长于第一部分68，反之亦然。相应的，将挠性电缆56的第二部分69卷绕在配衡重量70上通常改变了配衡重量70的重量。因此，配衡重量70可以通过改变配衡重量70沿着挠性电缆56的第二部分69的位置、改变配衡重量70的重量或者通过兼使用前述两种改变，来辅助维持图像捕捉模块54的期望位置58。

此外，配衡重量70还可以包括用于接收图像捕捉模块54以保护图像捕捉模块54的镜头19的接收器74。具体地，接收器74可以接收围绕在图像捕捉模块54的镜头19周围的镜头罩76。应注意，虽然在该实例中接收器74在实体上被配置为接收镜头罩76，但是接收器74也可以在实体上被配置为整体接收图像捕捉模块54。

图7示出接收器74如何接收图像捕捉模块54的镜头罩76。在图7(a)中，在挠性电缆56的第二部分69已经被卷绕在配衡重量70的转轴79上的情况下，示出图像捕捉装置50。以本说明书阅读者的位置为基准，图像捕捉模块54朝向阅读者被提起并且按照箭头100被翻转，从而使得如图7(b)所示，图像捕捉模块54的镜头罩76能够与配衡重量70的接收器74接合。当图像捕捉装置50处于如图7(b)所示的形态中时，接收器可以用于存储图像捕捉装置50。

如在图8和图9中示出的以下特征可以应用于第一和第二实施例二者。然而，为了避免混淆，描述仅限于第二实施例的图像捕捉模块54。图像捕捉装置50的图像捕捉模块54可以从如图9(i)所示的第一方向旋转53到如图9(ii)所示的第二方向。在图9中示出的图像捕捉模块54的旋转53并不局限于如所示出的逆时针方向，并且图像捕捉模块54的旋转53也可以是顺时针方向的。

第一方向可以已知为基于长度的方向，而第二方向可以已知为基于宽度的方向。可以通过任何已知的被附加到图像捕捉模块54的旋转设备/铰链/关节(joint)，来实现从第一方向到第二方向的图像捕捉模块54的旋转，并且反之亦然。

图像捕捉模块54的旋转53可以改变由图像捕捉模块54所捕捉到的图像的形态。例如，当图像捕捉模块54位于如图9(i)所示的第一方向上时，图像捕捉模块54可以捕捉到较宽视野内的图像。相应地，当图像捕捉模块54位于如图9(ii)所示的第二方向上时，图像捕捉模块54可以捕捉到较窄视野内的图像。应注意，前述设定可逆。也就是，当图像捕捉模块54位于如图9(i)所示的第一方向上时，图像捕捉模块54可以捕捉到较窄视野内的图像。相应地，当图像捕捉模块54位于如图9(ii)所示的第二方向上时，图像捕捉模块54可以捕捉到较宽视野内的图像。

将图8中的照片80用作示例，较宽的视野被示出为由基于长度的边界88所限定的视野，而较窄的视野被示出为由基于宽度的边界89所限定的视野。显然，对于捕捉涉及人物组的图像而言，较宽视野是优选的，而对于捕捉涉及单个人物的图像而言，较窄视野是优选的。因此，能够旋转53图像捕捉模块54使得图像捕捉装置50能够根据将被捕捉到的图像(一个或多个)中的人物个数来最佳地捕捉图像。

对图像捕捉模块54进行旋转53驱使图像捕捉模块54的捕捉视野发生改变。可以通过硬件和软件的组合来呈现捕捉视野的改变。

例如，参考图10，可以以旋转图像捕捉模块54导致图像捕捉模块54中的图像捕捉芯片200(出于说明的目的，将其示出在图像捕捉模块54的外部)从第一角度实体地旋转53到第二角度的方式(因为芯片200可以以相对于图像捕捉模块54而言固定的配置被定位)，通过硬件来改变捕捉视野。当图像捕捉模块54被旋转53时，图像捕捉芯片200的固定配置导致将被捕捉的图像不同，同时所捕捉到的图像被软件重新调整从而使得所捕捉的图像看起来总是竖立的而非偏向一侧的。应注意，可以采用改变捕捉视野的其他方式。

在如图11所示的最后一个方面中，提供了一种方法，该方法通过使用如之前所描述的图像捕捉装置20、50，以用户看起来正直视着用户图像的接收者的方式来提供图像。应注意，也可以使用其他类型的图像捕捉装置。图像捕捉装置可以与诸如能够实现视频通信的个人计算机或者笔记本计算机之类的主机一起使用。在该方法中，图像捕捉模块(出于说明的目的，装置50的图像捕捉模块54被示出)至少定位在接收者的图像102的头部200上方预定的距离104处，从而使得用户能够连续地看到接收者的图像102，同时用户的头部运动被图像捕捉模块54捕捉。

现参考图11，图像102的头部200之上的预定距离104可以分别落入在图1和图2中示出的类型的屏幕22、52的边界106之内。出于说明的目的，将选择屏幕52。预定距离104可以介于一到十厘米之间。通常，用户能够定位图像捕捉模块54，其中屏幕22、52上的用户预览图像108将指示用户是否正直视着图像接收者。这是因为一旦用户预览图像108看起来正直视向用户，这就表示接收者也看到用户看起来以直视的方式看着。因此，图像捕捉模块54被正确定位。

预览图像108可以位于屏幕22上的任何位置。因此，预览图像108可以用作定位图像捕捉模块54的辅助手段。然而，图像捕捉模块54可以位于预定距离104处而无需呈现预览图像108。通过使用非永久性联结设备，图像捕捉模块54至少可以定位于图像头部上方的预定距离处。非永久性联结设备例如可以是至少一个吸盘、粘结胶、至少一对Velcro带以及双面粘合带。

虽然在前述描述中已经描述了本发明的优选实施例，但是本领域中的技术人员应理解，在设计和构造的细节方面可以做出许多改变或修改而不会背离本发明。

Claims (30)

1.一种能够被悬挂到机架上的图像捕捉装置，所述装置包括：

图像捕捉模块，其用于捕捉至少一个图像；以及

挠性电缆，其从所述图像捕捉模块引出以将所述图像捕捉模块连接到主机，所述挠性电缆用于在所述图像捕捉装置被悬挂到所述机架上时将所述图像捕捉模块支撑在期望位置处，

其中将所述图像捕捉模块定位在所述期望位置处使用户能够以所述用户的图像的接收者看到用户正直视着所述接收者的方式，看着所述图像捕捉模块的镜头。

2.如权利要求1所述的图像捕捉装置，其中所述图像捕捉模块能够捕捉运动图像和音频二者。

3.如权利要求1所述的图像捕捉装置，其中所述机架或者是屏幕或者是结构件。

4.如权利要求3所述的图像捕捉装置，其中所述屏幕或者是平板显示器或者是CRT显示器。

5.如权利要求1所述的图像捕捉装置，其中所述挠性电缆被挠性外套包覆，所述外套具有大体上呈矩形的横截面。

6.如权利要求5所述的图像捕捉装置，其中与所述机架接触的所述挠性外套的外表面具有高摩擦系数，以防止所述图像捕捉模块在处于所述期望位置时发生移动。

7.如权利要求5所述的图像捕捉装置，其中通过所述挠性外套仅沿着所述挠性电缆的第一部分部分地包覆所述挠性电缆。

8.如权利要求1所述的图像捕捉装置，还包括沿着所述挠性电缆的长度而定位的配衡重量，所述重量沿着所述挠性电缆的所述长度可滑动以在所述图像捕捉装置被悬挂到所述机架上时维持所述图像捕捉模块的所述期望位置。

9.如权利要求8所述的图像捕捉装置，其中所述配衡重量用作卷绕所述挠性电缆的转轴。

10.如权利要求9所述的图像捕捉装置，其中将所述挠性电缆卷绕到所述配衡重量上改变所述配衡重量的重量。

11.如权利要求8所述的图像捕捉装置，其中所述配衡重量包括用于接收所述图像捕捉模块以保护所述图像捕捉模块的所述镜头的接收器。

12.如权利要求11所述的图像捕捉装置，其中所述接收器接收所述图像捕捉模块的镜头罩。

13.如权利要求7所述的图像捕捉装置，还包括定位在所述挠性外套的第一端处的配衡重量，所述挠性外套的第二端在所述图像捕捉模块处。

14.如权利要求13所述的图像捕捉装置，其中所述配衡重量用作卷绕所述挠性电缆的第二部分的转轴。

15.如权利要求14所述的图像捕捉装置，其中将所述挠性电缆的所述第二部分卷绕到所述配衡重量上改变所述配衡重量的重量。

16.如权利要求13所述的图像捕捉装置，其中所述配衡重量包括用于接收所述图像捕捉模块以保护所述图像捕捉模块的所述镜头的接收器。

17.如权利要求16所述的图像捕捉装置，其中所述接收器接收所述图像捕捉模块的镜头罩。

18.如权利要求1所述的图像捕捉装置，其中所述图像捕捉模块从第一方向可旋转到第二方向。

19.如权利要求18所述的图像捕捉装置，其中所述图像捕捉模块在所述第一方向上捕捉较窄视野内的图像，并且在所述第二方向上捕捉较宽视野内的图像。

20.如权利要求18所述的图像捕捉装置，其中旋转所述图像捕捉模块驱使所述图像捕捉模块的捕捉视野改变。

21.如权利要求20所述的图像捕捉装置，其中或者通过硬件或者通过软件来呈现捕捉视野的改变。

22.如权利要求1所述的图像捕捉装置，其中所述期望位置大体上与所述用户脸部的T区齐平。

23.如权利要求1所述的图像捕捉装置，其中所述用户的图像的所述接收者在视频会议时间期间看到所述用户正直视着所述接收者。

24.一种以用户看起来正直视着所述用户的图像的接收者的方式来提供图像的方法，其中图像捕捉模块定位于所述接收者的图像的头部上方至少预定的距离处，从而使得所述用户能够连续地看到所述接收者的图像，同时所述用户的头部运动被所述图像捕捉模块捕捉。

25.如权利要求24所述的方法，其中在所述图像的所述头部上方的所述预定距离在屏幕的边界之内。

26.如权利要求24所述的方法，其中所述图像捕捉模块得自于如权利要求1所述的图像捕捉装置。

27.如权利要求24所述的方法，其中通过使用非永久性联结设备使所述图像捕捉模块定位于所述图像的所述头部上方至少预定的距离处。

28.如权利要求27所述的方法，其中所述非永久性联结设备选自包括以下项目的组：至少一个吸盘、粘结胶、至少一对Velcro带和双面粘合带。

29.如权利要求24所述的方法，其中所述预定距离介于一到十厘米之间。

30.如权利要求24所述的方法，其中所述用户能够通过查看所述用户的预览图像来定位所述图像捕捉模块。

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