CN103324021A

CN103324021A - 立体相机以及立体成像方法

Info

Publication number: CN103324021A
Application number: CN201310251449.0A
Authority: CN
Inventors: 邓平
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2013-06-24
Filing date: 2013-06-24
Publication date: 2013-09-25

Abstract

本发明公开了一种立体相机，包括安装在弧度曲面上并排排列的多个镜头，用来对被拍摄对象多角度成像；控制单元，与镜头连接，用来控制镜头的拍摄参数；存储装置，连接到控制单元，存储镜头拍摄的图像或者影像；显示单元，与控制单元连接，用来观察拍摄时的图像或影像和拍摄后的图像或影像；总控单元，连接并控制控制单元，用来调整控制单元的参数。本发明的立体相机能够通过多镜头拍照、处理、合并，让人们在裸眼的情况下看到立体照片。

Description

立体相机以及立体成像方法

技术领域

本发明涉及一种立体相机，以及相应的立体成像方法，属于光学成像领域。

背景技术

立体成像是目前图像学上的研究热点，也是相机市场上的关注焦点之一。已有的立体成像相机大都是通过在同一焦平面上设置两个镜头，利用两个镜头对同一拍摄对象拍摄成像的视差感形成立体照片，最典型的此类产品如松下GF系列相机标配的3D镜头。

上述的立体相机在对远距离、大体积物体的成像上具有较好的效果，但是对近距离、小物体成像存在很多缺陷，主要表现在成像细节不足，成像面有限，虽然有立体感，但是立体感不强，时间长看的还有些头晕，还需要专门的立体眼镜才能观看。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明公开了一种立体相机，能够对被拍摄物品进行多角度、多细节立体成像，通过多镜头拍照、处理、合并，能让观看者在裸眼的情况下看到立体感很强的立体照片。

为实现上述目的，本发明是通过下述技术方案实现的：

立体相机，包括安装在弧度曲面上并排排列的多个镜头，用来对被拍摄对象多角度成像；控制单元，与镜头连接，用来控制镜头的拍摄参数；存储装置，连接到控制单元，存储镜头拍摄的图像或者影像；显示单元，与控制单元连接，用来观察拍摄时的图像或影像和拍摄后的图像或影像；总控单元，连接并控制控制单元，用来调整控制单元的参数。

通过上述结构，多个镜头用来拍摄物体不同角度的图像；控制单元对镜头的焦距，曝光，光圈等各项参数进行调整以实现更好的拍摄效果，同时将镜头成像的图像或者影像存储到存储装置内；显示单元用来使得拍摄者能够实时观察到拍摄的影像效果并相应的通过控制单元调整镜头的拍摄参数；总控单元用来对控制单元的工作参数进行控制并完成与外部装置的连接。

其中，本领域技术人员可以理解，镜头部分由光学组件，如透镜、ND等，和感光芯片，如CCD、CMOS等组成；控制单元用来控制镜头成像，通常是DSP处理器；总控单元是用来起到逻辑控制运算功能的硬件，通常是ARM的处理器或单片机，例如stm32单片机；存储装置，用来存储成像，通常为SD卡、CF卡、MS卡等；其中的显示单元，用来实现内容显示，例如液晶屏、OLED屏等。

在本发明中，并不限制所用控制单元、镜头、总控单元的具体型号，这些部件是本领域技术人员根据需要可以从市场上采购的。

其中，镜头之间的距离可以根据被拍摄物体的情况进行调整，优选的，相邻镜头之间的间距为20-100mm。

其中，被拍摄对象可以位于任何位置，为了保证对其进行360°全范围成像，被拍摄对象位于多个镜头所在曲面的圆心位置。

为了控制产品的整体成本，又保证能够对拍摄物的拍摄范围和细节，申请人通过大量实验研究，确定镜头数目为3-9个能够兼顾产品的成本和成像效果。

在本发明中，控制单元与镜头之间的通讯控制方式并不受到特别限制，可以是通过采用一整块复杂的控制电路板通过走线连接到多个镜头从而在一块PCB上完成整个镜头参数调整，然而这样的结构对PCB设计的要求较高，生产成本较高，同时需要对PCB上的控制部件的并行运作进行控制，故障率高；优选的，控制单元数目与镜头数目匹配，每个控制单元连接一个镜头。

具体的，镜头与控制单元的连接方式采用相机领域常见的连接方式，例如镜头由多股排线与控制单元连接。

通过采用上述结构，可以通过调整每个控制单元来调整其所控制的镜头的成像参数，结构简单，稳定可靠。

为了实现与外部电脑、服务器、平板设备等的连接，总控单元设有USB接口电路，用来连接控制单元和外部装置。

控制单元通过USB接口连接总控单元，便于产品的拆卸和维护；总控单元通过USB接口连接外部装置，具有很好的通用性。

为了实时监测拍照时的相机状态，预防抖动，倾斜等造成图片或者影片质量下降，总控单元上安装有传感器，包括倾角传感器，加速度传感器，磁罗盘传感器，双轴水平传感器等，用来检测相机的倾斜、快速移动或其它不稳定状态，从而便于控制单元对相机镜头的工作参数作出合理调整，例如在移动状态下加大ISO，降低快门速度等。

与已有的普通相机一致，本发明的立体相机，总控单元连接有操作装置，所述操作装置包括供电单元、闪光灯系统、按键板、对焦拍照手柄，以便实现具体的拍摄操作。

通过上述改进，由于相机与被拍摄物体等距离，照相机镜头成圆弧排列，这样拍出来的物体是多个不同的角度。将所有照片合并切割，打印，然后在照片前放置一个一面凹凸有序一面平整的有机玻璃板，当人站在1-6m的距离观看时，有很强的立体效果，左右微微晃动时，会出现前后物体位移不同，有很强的立体感。

响应的，本发明公开了一种立体成像方法，包括通过将多个镜头排列安装在弧度曲面上，将被拍摄对象置于多个镜头所在曲面的圆心位置，通过控制单元控制每个镜头的拍摄参数对被拍摄对象进行多角度拍摄的步骤。

为了具有最佳的成像效果，所述被拍摄对象距离镜头的距离为1-6m。

附图说明

图1为本发明立体相机的系统结构示意图。

具体实施方式

附图所示仅为本发明的一种较佳实现方式，并不对本发明构成特别限定。本领域技术人员在此基础上所进行的改进、替换、变更，依旧属于本发明的保护范围。本发明的保护范围涵盖于权利要求及其等同变换。

参考附图1，显示了本发明立体相机的整体结构，包括多个分布在圆弧曲面上的镜头，每个镜头并排排列，间隔60MM不等，将镜头安装在一个有弧度的曲面上，曲面半径为3M，使得每个镜头都可以将被拍照物体放在中间，镜头个数3-9个不等。

每个镜头连接一个控制单元，可对镜头焦距，曝光，光圈，等等各项参数均可调整，并将镜头拍照下的图像或者影像记录在控制单元的SD存储卡内；每个控制单元还连接一个液晶屏，拍摄者可通过每个液晶屏观察到对应的镜头拍摄时的图像或影像，和拍摄后的图像或影像。相机内设有一个总控单元，总控单元上有双轴水平传感器、加速度传感器、倾角传感器、磁罗盘传感器等，检测到拍照时的相机状态，预防抖动，倾斜等造成图片或者影片质量下降。同时，总控单元可同时控制或者单独控制每一个控制单元，控制每个控制单元的参数，将每个控制单元的USB接口连接到总控单元。

总控单元通过USB接口与电脑相连，在电脑上可看到每个控制单元内SD存储卡的内容。同时总控单元连接有供电单元、闪光灯系统、按键板、对焦拍照手柄等拍照所需具体操作部件。

Claims

1.立体相机，其特征在于包括安装在弧度曲面上并排排列的多个镜头，用来对被拍摄对象多角度成像；控制单元，与镜头连接，用来控制镜头的拍摄参数；存储装置，连接到控制单元，存储镜头拍摄的图像或者影像；显示单元，与控制单元连接，用来观察拍摄时的图像或影像和拍摄后的图像或影像；总控单元，连接并控制控制单元，用来调整控制单元的参数。

2.根据权利要求1所述的立体相机，其特征在于相邻镜头之间的间距为20-100mm。

3.根据权利要求1所述的立体相机，其特征在于被拍摄对象位于多个镜头所在曲面的圆心位置。

4.根据权利要求1所述的立体相机，其特征在于镜头数目为3-9个。

5.根据权利要求1所述的立体相机，其特征在于控制单元数目与镜头数目匹配，每个控制单元连接一个镜头。

6.根据权利要求1所述的立体相机，其特征在于总控单元设有USB接口电路，用来连接控制单元和外部装置。

7.根据权利要求1所述的立体相机，其特征在于总控单元上安装有传感器，包括倾角传感器，加速度传感器，磁罗盘传感器，双轴水平传感器等。

8.根据权利要求1所述的立体相机，其特征在于总控单元连接有操作装置，所述操作装置包括供电单元、闪光灯系统、按键板、对焦拍照手柄。

9.立体成像方法，包括通过将多个镜头排列安装在弧度曲面上，将被拍摄对象置于多个镜头所在曲面的圆心位置，通过控制单元控制每个镜头的拍摄参数对被拍摄对象进行多角度拍摄的步骤。

10.根据权利要求9所述的立体成像方法，其特征在于所述被拍摄对象距离镜头的距离为1-6m。