CN103108195B - 立体摄像装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种立体摄像装置，包括两个相机模组和一个处理器。每个相机模组包括一液晶透镜、一驱动电压芯片、和一影像感测器，驱动电压芯片用于施加电压以改变液晶透镜的焦距，影像感测器用于形成包括至少两种颜色的图像。处理器包括一全幅对焦模块、一对焦驱动模块及影像合成模块，全幅对焦模块用于根据颜色的锐度判断物距，判断物距是否大于某一预定距离，当物距大于预定距离时对图像做锐化处理以使得图像清晰，否则将物距发送给对焦驱动模块，对焦驱动模块接到物距信号后驱使驱动电压芯片改变液晶透镜的焦距以直接获得清晰图像，影像合成模块用于利用清晰图像合成立体图像。该立体摄像装置应用全幅对焦技术，且在近距离时也可获得清晰图像。

Description

立体摄像装置

技术领域

本发明涉及一种数码摄像装置。

背景技术

目前，全幅对焦技术（WDF，Width Depth Field）已经被应用于数码摄像摄影中，其将数码相机模组拍摄的物体的影像分解为不同的颜色，例如RGB三原色，对应于物距，不同的颜色具有不同的锐度曲线，全幅对焦技术选择出影像中具有最佳锐度的颜色，并据此最佳锐度修正其他颜色的锐度，以提升整体影像的清晰度。使用全幅对焦技术不需要相机模组的物理对焦过程，从而可快速的获得清晰的影像。

然而，当物距过小，例如小于40厘米（cm）时，此时所有颜色的锐度都是较差而不符合要求的，即使全幅对焦技术对影像进行了修正，获得的影像也是模糊不清的。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种立体摄像装置，其在近距离时也可获得清晰的影像。

所述立体摄像装置，包括两个相机模组和一个处理器。每个相机模组包括一液晶透镜、一驱动电压芯片、和一影像感测器，该驱动电压芯片用于向该液晶透镜施加电压以改变该液晶透镜的焦距，该影像感测器用于形成图像，该图像包括至少两种颜色。该处理器包括一全幅对焦模块、一对焦驱动模块及影像合成模块，该全幅对焦模块用于根据该至少两种颜色中的一种颜色的锐度判断物距，并判断该物距是否大于某一预定距离，当该物距大于该预定距离时，该全幅对焦模块对两个影像感测器形成的两个图像做锐化处理以获得两个第一清晰图像；当该物距不大于该预定距离时，该全幅对焦模块将该物距发送给该对焦驱动模块，该对焦驱动模块根据该物距，驱动该驱动电压芯片改变该液晶透镜的焦距以使该两个影像感测器形成两个第二清晰图像，该影像合成模块用于接收该两个第一清晰图像或该两个第二清晰图像并利用该两个第一清晰图像合成第一立体图像或利用该两个第二清晰图像合成第二立体图像。

由于在物距小于预定距离时对焦驱动模块驱动液晶透镜进行自动对焦，故此时也可以获得清晰图像。

附图说明

图1是本发明一优选实施方式的立体摄像装置的结构框图。

图2是图1中立体摄像装置的相机模组的剖视示意图。

图3是图1中立体摄像装置与一立体电视连接的结构框图。

具体实施方式

下面将结合附图，对本发明作进一步的详细说明。

请参阅图1，其揭示了本发明一优选实施方式的立体摄像装置10。在本实施方式中，该立体摄像装置10为手机。该立体摄像装置10包括两个相机模组21、22、一处理器30、一显示屏40、及一输出端口50。

该两个相机模组21、22分别包括液晶透镜，用于拍摄同一物体的不同角度的影像，并送到处理器30中，由处理器30合成为立体影像。为保证立体拍摄的效果，该两个相机模组21、22之间的中心距的范围为25～40毫米（mm），优选为32.5毫米（mm）。由于立体摄像技术是为本领域技术人员所熟悉的，在此处及下文中，对立体摄像相关的内容不做详细介绍。

该处理器30分别与该相机模组21、22、显示屏40、输出端口50连接。其中，处理器30与相机模组21、22的连接通过移动产业处理器接口（Mobile Industry Processor Interface，MIPI）。

该处理器30包括一全幅对焦模块31、一对焦驱动模块32、及一影像合成模块33。

全幅对焦模块31用于接收相机模组21、22传送的图像。由于一般数码相机模组的传感器具备分辨不同颜色光的元件，因此，从相机模组21、22传送的图像具有不同的颜色，而某一颜色的光对应物距具有特定的锐度曲线，因此，分析图像中某种颜色的锐度，可以得知物距d，即被摄物到相机模组21、22的距离。全幅对焦模块31首先根据上述原理判断物距d，全幅对焦模块31可根据任一相机模组21、22传送的图像判断物距，也可根据两相机模组21、22传送的图像分别判断物距并计算平均值，由于两相机模组21、22拍摄的是同一物体的影像，根据上述不同的判断方式所获得的值之间的差异很小。全幅对焦模块31并判断物距d是否大于某一预定距离D，如果物距d大于预定距离D，则全幅对焦模块31分别对相机模组21、22传送的图像做锐化处理以获得两个第一清晰图像，并将该两个第一清晰图像传送到影像合成模块33，由影像合成模块33将该两个第一清晰图像合成为第一立体图像。在本实施方式中，所述预定距离D为40厘米（cm），判断物距d时，全幅对焦模块31不分析整幅图像，而是分析图像中预定的区块，例如位于图像中央的具有预定大小的区块，该预定区块占整幅图像的大小可以是三分之一。

在锐化处理时，全幅对焦模块31将图像分成多个区块，并对每一区块分别做锐化处理，具体的处理方法可以参照2006年3月6日向中国专利局提出，申请号为200680012390.8，名称为《利用颜色数字图像对动作如锐度修改进行控制的方法》的专利申请。

当物距d不大于预定距离D时，全幅对焦模块31向对焦驱动模块32发送包含物距d的驱动信息，对焦驱动模块32根据该驱动信息，驱动相机模组21、22进行物理对焦。

请参考图2，其揭示了相机模组21、22的结构。在本实施方式中，其揭示了相机模组21的结构，相机模组22的结构与相机模组21的结构相同。

相机模组21包括一镜筒210及设置于镜筒210内的液晶透镜211。该液晶透镜211包括第一透明基板212、第二透明基板213、位于第一透明基板212上的第一电极层214、位于第二透明基板213上的第二电极层215以及设置于第一透明基板212与第二透明基板213之间的液晶层216。该第一相机模组21进一步包括一驱动电压芯片217，分别与第一电极层214、第二电极层215电连接，用于使第一电极层214及第二电极层215之间形成电压，从而改变液晶层216中液晶分子的偏转角度，从而改变液晶透镜211的焦距f。施加的电压大小与液晶分子的偏转角度，从而与液晶透镜211的焦距f存在对应关系。此外，该相机模组21还包括镜座218及影像感测器219，镜筒210安装于镜座218上，影像感测器219正对液晶透镜211安装于镜座218内。影像感测器219用于感测通过液晶透镜211的光线以获得图像，该获得的图像中至少包括两种颜色。

当对焦驱动模块32接到全幅对焦模块31发送的包含物距d的驱动信息时，对焦驱动模块32根据物距d计算出相机模组21、22的焦距f，并根据该焦距f向驱动电压芯片217发送对应的控制信号，驱动电压芯片217将控制信号改变为对应的电压并施加于第一电极层214、第二电极层215上，从而改变相机模组21、22的焦距f，以使得该两个相机模组21、22的影像感测器形成两个第二清晰图像。

在本实施方式中，当物距d不大于预定距离D时，该两个第二清晰图像不经过全幅对焦模块31的锐化处理，而是直接由影像合成模块33合成为第二立体图像；在其他实施方式中，当物距d不大于预定距离D时，该两个第二清晰图像也可经过全幅对焦模块31锐化处理后再由影像合成模块33合成为第二立体图像。

影像合成模块33合成第一或第二立体图像后，将第一或第二立体图像送到显示屏40进行显示，并同时将第一或第二立体图像送到输出端口50，通过该输出端口50，该第一或第二立体图像可被送到立体电视或电脑上进行显示。在本实施方式中，该输出端口50为高清晰度多媒体端口（High Definition Multimedia Interface，HDMI）。

请参考图3，其揭示了通过输出端口50将第一或第二立体图像传输到一立体电视60进行显示。该立体电视60包括一主板61、一时序控制器63及一显示屏65。该主板61包括一与输出端口50连接的输入端口62，在本实施方式中，该输入端口62为HDMI端口，该时序控制器63包括一同步信号发射单元64。主板61接收从输入端口62输入的图像信号，将图像信号分解成左眼图像信号和右眼图像信号，并将左眼图像信号和右眼图像信号送到时序控制器63。时序控制器63将左眼图像信号和右眼图像信号分时送到显示屏65显示。时序控制器63同时通过同步信号发射单元64发射同步信号到用户佩戴的液晶眼镜（图未示），以保证当左眼图像信号在显示屏65显示时，液晶眼镜的右眼镜片关闭，用户只能通过左眼观看到显示屏65上显示的图像，反之亦然，用户通过在左眼和右眼看到不同的图像，在脑中形成立体的图像。

另外，本领域技术人员还可在本发明精神内做其它变化，当然，这些依据本发明精神所做的变化，都应包含在本发明所要求保护的范围内。

Claims (10)

1.一种立体摄像装置，其特征在于，包括：

两个相机模组，每个相机模组包括一液晶透镜、一驱动电压芯片和一影像感测器，该驱动电压芯片用于向该液晶透镜施加电压以改变该液晶透镜的焦距，该影像感测器用于形成图像，该图像包括至少两种颜色；及

一处理器，该处理器包括一全幅对焦模块、一对焦驱动模块及影像合成模块，该全幅对焦模块用于根据该至少两种颜色中的一种颜色的锐度判断物距，设定一预定距离，所述预定距离为所有颜色的锐度都较差的较小距离，该全幅对焦模块判断该物距是否大于该预定距离，当该物距大于该预定距离时，该全幅对焦模块对两个影像感测器形成的两个图像做锐化处理以获得两个第一清晰图像；当该物距不大于该预定距离时，该全幅对焦模块将该物距发送给该对焦驱动模块，该对焦驱动模块根据该物距，驱动该驱动电压芯片改变该液晶透镜的焦距以使该两个影像感测器形成两个第二清晰图像，该影像合成模块用于接收该两个第一清晰图像或该两个第二清晰图像并利用该两个第一清晰图像合成第一立体图像或利用该两个第二清晰图像合成第二立体图像。

2.如权利要求1所述的立体摄像装置，其特征在于：所述液晶透镜包括第一透明基板、第二透明基板、位于该第一透明基板上的第一电极层、位于该第二透明基板上的第二电极层以及设置于该第一透明基板与该第二透明基板之间的液晶层；该驱动电压芯片分别与该第一电极层、该第二电极层电连接并施加电压于该第一电极层及该第二电极层之间。

3.如权利要求1所述的立体摄像装置，其特征在于：该预定距离为40厘米。

4.如权利要求1所述的立体摄像装置，其特征在于：该立体摄像装置还包括一输出端口，该第一立体图像或该第二立体图像发送给该输出端口。

5.如权利要求4所述的立体摄像装置，其特征在于：该输出端口为HDMI端口。

6.如权利要求5所述的立体摄像装置，其特征在于：该HDMI端口用于与一立体电视连接。

7.如权利要求1所述的立体摄像装置，其特征在于：该处理器与该两个相机模组通过MIPI接口连接。

8.如权利要求1所述的立体摄像装置，其特征在于：该两个相机模组之间的中心距离范围为25～40毫米。

9.如权利要求8所述的立体摄像装置，其特征在于：该两个相机模组之间的中心距离为32.5毫米。

10.如权利要求1所述的立体摄像装置，其特征在于：该每个相机模组还包括镜筒和镜座，该镜筒安装于该镜座上，该液晶透镜安装于该镜筒内，该影像感测器正对该液晶透镜且安装于该镜座内。