CN105227828A - 拍摄装置和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种拍摄装置,所述拍摄装置包括:第一获取模块,用于在不同位置分别获取同一场景的照片;确定模块,用于根据所述照片在不同位置的视差确定所述场景的深度信息;第二获取模块,用于根据所述照片的平面图像和所述深度信息获取对应的三维图像;转换模块,用于根据动物视觉生理特征和成像特点将所述三维图像转换为动物视觉下的二维图像。本发明还公开了一种拍摄方法。本发明实现了将相机获取的照片转换成动物视觉下的图像,帮助人类更好地认识和了解动物。
Description
技术领域
本发明涉及图像拍摄技术领域,尤其涉及一种拍摄装置和方法。
背景技术
随着拍摄技术的不断发展,数码拍照设备已经深入千家万户,成为大家记录美丽自然风光、铭刻生活精彩瞬间的必备工具。
在动物世界里,由于自然选择,动物都有独特的适应生存环境的眼睛,比如猫头鹰专门在夜间觅食,蜻蜓的复眼不同于其它的动物,有的动物眼睛善于观察四方等等。动物所看到的世界和我们人类看到的世界是不一样的,然而,现在并没有一种技术,可以得到不同动物视觉下的所看到的图像,以帮助我们更好的理解动物视觉下所看到的世界,更好地认识动物。
发明内容
本发明的主要目的在于提出一种拍摄装置和方法,旨在解决现有技术不能得到不同动物视觉下的所看到的图像的技术问题。
为实现上述目的,本发明还提出一种拍摄装置,所述拍摄装置包括:
第一获取模块,用于在不同位置分别获取同一场景的照片;
确定模块,用于根据所述照片在不同位置的视差确定所述场景的深度信息;
第二获取模块,用于根据所述照片的平面图像和所述深度信息获取对应的三维图像;
转换模块,用于根据动物视觉生理特征和成像特点将所述三维图像转换为动物视觉下的二维图像。
优选地,所述转换模块包括:
第一处理单元,用于根据动物视觉生理特征和成像特点对所述三维图像进行处理,得到动物视觉范围内预处理的二维图像;
变换单元,用于根据动物视觉生理特征和成像特点对所述预处理的二维图像进行色彩变换,得到动物视觉下的二维图像。
优选地,所述转换模块还包括:
第一判断单元,用于根据动物视觉生理特征和成像特点对所述预处理的二维图像进行色彩变换,判断色彩变换后的预处理的二维图像是否会出现盲区;
平移单元,用于若色彩变换后的预处理的二维图像会出现盲区,则对所述色彩变换后的预处理的二维图像进行平移,得到动物视觉下的二维图像。
优选地,所述转换模块还包括:
第二判断单元,用于判断所要得到动物视觉下的二维图像对应的动物的眼睛的生理分布;
第一处理单元,还用于若所述动物的眼睛是同侧分布,则根据人的视觉成像特点对所述三维图像进行处理,得到预处理的二维图像;
第一处理单元,还用于若所述动物的眼睛是异侧分布,则对所述三维图像进行透视投影处理,得到预处理的二维图像;
第一处理单元,还用于若所述动物的眼睛是昆虫类的复眼,则根据人的视觉成像特点对所述三维图像进行处理,将处理后所得的图像缩小,将缩小后的图像进行组合,得到预处理的二维图像。
优选地,所述拍摄装置还包括输出模块,用于输出所述动物视觉下的二维图像并显示。
此外,为实现上述目的,本发明提供一种拍摄方法,所述拍摄方法包括步骤:
在不同位置分别获取同一场景的照片;
根据所述照片在不同位置的视差确定所述场景的深度信息;
根据所述照片的平面图像和所述深度信息获取对应的三维图像;
根据动物视觉生理特征和成像特点将所述三维图像转换为动物视觉下的二维图像。
优选地,所述根据动物视觉生理特征和成像特点将所述三维图像转换为动物视觉下的二维图像的步骤包括:
根据动物视觉生理特征和成像特点对所述三维图像进行处理,得到动物视觉范围内预处理的二维图像;
根据动物视觉生理特征和成像特点对所述预处理的二维图像进行色彩变换,得到动物视觉下的二维图像。
优选地,所述根据动物视觉生理特征和成像特点对所述预处理的二维图像进行色彩变换,得到动物视觉下的二维图像的步骤包括:
根据动物视觉生理特征和成像特点对所述预处理的二维图像进行色彩变换,判断色彩变换后的预处理的二维图像是否会出现盲区;
若色彩变换后的预处理的二维图像会出现盲区,则对所述色彩变换后的预处理的二维图像进行平移,得到动物视觉下的二维图像。
优选地,所述根据动物视觉生理特征和成像特点对所述三维图像进行处理,得到动物视觉范围内预处理的二维图像的步骤包括:
判断所要得到动物视觉下的二维图像对应的动物的眼睛的生理分布;
若所述动物的眼睛是同侧分布,则根据人的视觉成像特点对所述三维图像进行处理,得到预处理的二维图像;
若所述动物的眼睛是异侧分布,则对所述三维图像进行透视投影处理,得到预处理的二维图像;
若所述动物的眼睛是昆虫类的复眼,则根据人的视觉成像特点对所述三维图像进行处理,将处理后所得的图像缩小,将缩小后的图像进行组合,得到预处理的二维图像。
优选地,所述根据动物视觉生理特征和成像特点将所述三维图像转换为动物视觉下的二维图像的步骤之后,还包括输出所述动物视觉下的二维图像并显示。
本发明通过在不同位置分别获取同一场景的照片,根据所述场景的平面图像和深度信息获取与所述照片对应的三维图像,根据动物视觉生理特征和成像特点将所述三维图像转换为动物视觉下的二维图像,得到动物视觉下看到所述场景的图像,以帮助人类更好地认识和了解动物。
附图说明
图1为实现本发明各个实施例的移动终端的硬件结构示意图;
图2为如图1所示的移动终端的无线通信装置示意图;
图3为本发明拍摄装置第一实施例的功能模块示意图;
图4为本发明实施例中转换模块的第一种细化功能模块示意图;
图5为本发明拍摄装置第二实施例的功能模块示意图;
图6为本发明实施例中转换模块的第二种细化功能模块示意图;
图7为本发明拍摄装置第三实施例的功能模块示意图;
图8为本发明拍摄方法第一实施例的流程示意图;
图9为本发明拍摄方法第二实施例的流程示意图;
图10为本发明实施例中根据动物视觉生理特征和成像特点对所述三维图像进行处理,得到动物视觉范围内预处理的二维图像的一种细化流程示意图;
图11为本发明拍摄方法第三实施例的流程示意图;
图12为本发明移动终端双摄像头的示意图;
图13为本发明移动终端所拍摄的某个场景下的照片的示意图;
图14为本发明动物的眼睛在不同的生理分布下,所看到同一场景的示意图;
图15为本发明人与动物的眼睛所看到同一场景的成像范围的示意图;
图16为本发明预处理的二维图像出现盲区的及消除盲区后成像范围的示意图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
现在将参考附图描述实现本发明各个实施例的移动终端。在后续的描述中,使用用于表示元件的诸如“模块”、“部件”或“单元”的后缀仅为了有利于本发明的说明,其本身并没有特定的意义。因此,“模块”与“部件”可以混合地使用。
移动终端可以以各种形式来实施。例如,本发明中描述的终端可以包括诸如移动电话、智能电话、笔记本电脑、数字广播接收器、PDA(个人数字助理)、PAD(平板电脑)、PMP(便携式多媒体播放器)、导航装置等等的移动终端以及诸如数字TV、台式计算机等等的固定终端。下面,假设终端是移动终端。然而,本领域技术人员将理解的是,除了特别用于移动目的的元件之外,根据本发明的实施方式的构造也能够应用于固定类型的终端。
图1为实现本发明各个实施例的移动终端的硬件结构示意。
移动终端100可以包括无线通信单元110、A/V(音频/视频)输入单元120、用户输入单元130、感测单元140、输出单元150、存储器160、接口单元170、控制器180和电源单元190等等。图1示出了具有各种组件的移动终端,但是应理解的是,并不要求实施所有示出的组件。可以替代地实施更多或更少的组件。将在下面详细描述移动终端的元件。
无线通信单元110通常包括一个或多个组件,其允许移动终端100与无线通信装置或网络之间的无线电通信。例如,无线通信单元可以包括广播接收模块111、移动通信模块112、无线互联网模块113、短程通信模块114和位置信息模块115中的至少一个。
广播接收模块111经由广播信道从外部广播管理服务器接收广播信号和/或广播相关信息。广播信道可以包括卫星信道和/或地面信道。广播管理服务器可以是生成并发送广播信号和/或广播相关信息的服务器或者接收之前生成的广播信号和/或广播相关信息并且将其发送给终端的服务器。广播信号可以包括TV广播信号、无线电广播信号、数据广播信号等等。而且,广播信号可以进一步包括与TV或无线电广播信号组合的广播信号。广播相关信息也可以经由移动通信网络提供,并且在该情况下,广播相关信息可以由移动通信模块112来接收。广播信号可以以各种形式存在,例如,其可以以数字多媒体广播(DMB)的电子节目指南(EPG)、数字视频广播手持(DVB-H)的电子服务指南(ESG)等等的形式而存在。广播接收模块111可以通过使用各种类型的广播装置接收信号广播。特别地,广播接收模块111可以通过使用诸如多媒体广播-地面(DMB-T)、数字多媒体广播-卫星(DMB-S)、数字视频广播-手持(DVB-H),前向链路媒体(MediaFLO)的数据广播装置、地面数字广播综合服务(ISDB-T)等等的数字广播装置接收数字广播。广播接收模块111可以被构造为适合提供广播信号的各种广播装置以及上述数字广播装置。经由广播接收模块111接收的广播信号和/或广播相关信息可以存储在存储器160(或者其它类型的存储介质)中。
移动通信模块112将无线电信号发送到基站(例如,接入点、节点B等等)、外部终端以及服务器中的至少一个和/或从其接收无线电信号。这样的无线电信号可以包括语音通话信号、视频通话信号、或者根据文本和/或多媒体消息发送和/或接收的各种类型的数据。
无线互联网模块113支持移动终端的无线互联网接入。该模块可以内部或外部地耦接到终端。该模块所涉及的无线互联网接入技术可以包括WLAN(无线LAN)(Wi-Fi)、Wibro(无线宽带)、Wimax(全球微波互联接入)、HSDPA(高速下行链路分组接入)等等。
短程通信模块114是用于支持短程通信的模块。短程通信技术的一些示例包括蓝牙TM、射频识别(RFID)、红外数据协会(IrDA)、超宽带(UWB)、紫蜂TM等等。
位置信息模块115是用于检查或获取移动终端的位置信息的模块。位置信息模块的典型示例是GPS(全球定位装置)。根据当前的技术,GPS模块115计算来自三个或更多卫星的距离信息和准确的时间信息并且对于计算的信息应用三角测量法,从而根据经度、纬度和高度准确地计算三维当前位置信息。当前,用于计算位置和时间信息的方法使用三颗卫星并且通过使用另外的一颗卫星校正计算出的位置和时间信息的误差。此外,GPS模块115能够通过实时地连续计算当前位置信息来计算速度信息。
A/V输入单元120用于接收音频或视频信号。A/V输入单元120可以包括相机121和麦克风122,相机121对在视频捕获模式或图像捕获模式中由图像捕获装置获得的静态图片或视频的图像数据进行处理。处理后的图像帧可以显示在显示单元151上。经相机121处理后的图像帧可以存储在存储器160(或其它存储介质)中或者经由无线通信单元110进行发送,可以根据移动终端的构造提供两个或更多相机121。麦克风122可以在电话通话模式、记录模式、语音识别模式等等运行模式中经由麦克风接收声音(音频数据),并且能够将这样的声音处理为音频数据。处理后的音频(语音)数据可以在电话通话模式的情况下转换为可经由移动通信模块112发送到移动通信基站的格式输出。麦克风122可以实施各种类型的噪声消除(或抑制)算法以消除(或抑制)在接收和发送音频信号的过程中产生的噪声或者干扰。
用户输入单元130可以根据用户输入的命令生成键输入数据以控制移动终端的各种操作。用户输入单元130允许用户输入各种类型的信息,并且可以包括键盘、锅仔片、触摸板(例如,检测由于被接触而导致的电阻、压力、电容等等的变化的触敏组件)、滚轮、摇杆等等。特别地,当触摸板以层的形式叠加在显示单元151上时,可以形成触摸屏。
感测单元140检测移动终端100的当前状态,(例如,移动终端100的打开或关闭状态)、移动终端100的位置、用户对于移动终端100的接触(即,触摸输入)的有无、移动终端100的取向、移动终端100的加速或将速移动和方向等等,并且生成用于控制移动终端100的操作的命令或信号。例如,当移动终端100实施为滑动型移动电话时,感测单元140可以感测该滑动型电话是打开还是关闭。另外,感测单元140能够检测电源单元190是否提供电力或者接口单元170是否与外部装置耦接。感测单元140可以包括接近传感器1410将在下面结合触摸屏来对此进行描述。
接口单元170用作至少一个外部装置与移动终端100连接可以通过的接口。例如,外部装置可以包括有线或无线头戴式耳机端口、外部电源(或电池充电器)端口、有线或无线数据端口、存储卡端口、用于连接具有识别模块的装置的端口、音频输入/输出(I/O)端口、视频I/O端口、耳机端口等等。识别模块可以是存储用于验证用户使用移动终端100的各种信息并且可以包括用户识别模块(UIM)、客户识别模块(SIM)、通用客户识别模块(USIM)等等。另外,具有识别模块的装置(下面称为“识别装置”)可以采取智能卡的形式,因此,识别装置可以经由端口或其它连接装置与移动终端100连接。接口单元170可以用于接收来自外部装置的输入(例如,数据信息、电力等等)并且将接收到的输入传输到移动终端100内的一个或多个元件或者可以用于在移动终端和外部装置之间传输数据。
另外,当移动终端100与外部底座连接时,接口单元170可以用作允许通过其将电力从底座提供到移动终端100的路径或者可以用作允许从底座输入的各种命令信号通过其传输到移动终端的路径。从底座输入的各种命令信号或电力可以用作用于识别移动终端是否准确地安装在底座上的信号。输出单元150被构造为以视觉、音频和/或触觉方式提供输出信号(例如,音频信号、视频信号、警报信号、振动信号等等)。输出单元150可以包括显示单元151、音频输出模块152、警报单元153等等。
显示单元151可以显示在移动终端100中处理的信息。例如,当移动终端100处于电话通话模式时,显示单元151可以显示与通话或其它通信(例如,文本消息收发、多媒体文件下载等等)相关的用户界面(UI)或图形用户界面(GUI)。当移动终端100处于视频通话模式或者图像捕获模式时,显示单元151可以显示捕获的图像和/或接收的图像、示出视频或图像以及相关功能的UI或GUI等等。
同时,当显示单元151和触摸板以层的形式彼此叠加以形成触摸屏时,显示单元151可以用作输入装置和输出装置。显示单元151可以包括液晶显示器(LCD)、薄膜晶体管LCD(TFT-LCD)、有机发光二极管(OLED)显示器、柔性显示器、三维(3D)显示器等等中的至少一种。这些显示器中的一些可以被构造为透明状以允许用户从外部观看,这可以称为透明显示器,典型的透明显示器可以例如为TOLED(透明有机发光二极管)显示器等等。根据特定想要的实施方式,移动终端100可以包括两个或更多显示单元(或其它显示装置),例如,移动终端可以包括外部显示单元(未示出)和内部显示单元(未示出)。触摸屏可用于检测触摸输入压力以及触摸输入位置和触摸输入面积。
音频输出模块152可以在移动终端处于呼叫信号接收模式、通话模式、记录模式、语音识别模式、广播接收模式等等模式下时,将无线通信单元110接收的或者在存储器160中存储的音频数据转换音频信号并且输出为声音。而且,音频输出模块152可以提供与移动终端100执行的特定功能相关的音频输出(例如,呼叫信号接收声音、消息接收声音等等)。音频输出模块152可以包括拾音器、蜂鸣器等等。
警报单元153可以提供输出以将事件的发生通知给移动终端100。典型的事件可以包括呼叫接收、消息接收、键信号输入、触摸输入等等。除了音频或视频输出之外,警报单元153可以以不同的方式提供输出以通知事件的发生。例如,警报单元153可以以振动的形式提供输出,当接收到呼叫、消息或一些其它进入通信(incomingcommunication)时,警报单元153可以提供触觉输出(即,振动)以将其通知给用户。通过提供这样的触觉输出,即使在用户的移动电话处于用户的口袋中时,用户也能够识别出各种事件的发生。警报单元153也可以经由显示单元151或音频输出模块152提供通知事件的发生的输出。
存储器160可以存储由控制器180执行的处理和控制操作的软件程序等等,或者可以暂时地存储己经输出或将要输出的数据(例如,电话簿、消息、静态图像、视频等等)。而且,存储器160可以存储关于当触摸施加到触摸屏时输出的各种方式的振动和音频信号的数据。
存储器160可以包括至少一种类型的存储介质,所述存储介质包括闪存、硬盘、多媒体卡、卡型存储器(例如,SD或DX存储器等等)、随机访问存储器(RAM)、静态随机访问存储器(SRAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、可编程只读存储器(PROM)、磁性存储器、磁盘、光盘等等。而且,移动终端100可以与通过网络连接执行存储器160的存储功能的网络存储装置协作。
控制器180通常控制移动终端的总体操作。例如,控制器180执行与语音通话、数据通信、视频通话等等相关的控制和处理。另外,控制器180可以包括用于再现(或回放)多媒体数据的多媒体模块181,多媒体模块181可以构造在控制器180内,或者可以构造为与控制器180分离。控制器180可以执行模式识别处理,以将在触摸屏上执行的手写输入或者图片绘制输入识别为字符或图像。
电源单元190在控制器180的控制下接收外部电力或内部电力并且提供操作各元件和组件所需的适当的电力。
这里描述的各种实施方式可以以使用例如计算机软件、硬件或其任何组合的计算机可读介质来实施。对于硬件实施,这里描述的实施方式可以通过使用特定用途集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理装置(DSPD)、可编程逻辑装置(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、处理器、控制器、微控制器、微处理器、被设计为执行这里描述的功能的电子单元中的至少一种来实施,在一些情况下,这样的实施方式可以在控制器180中实施。对于软件实施,诸如过程或功能的实施方式可以与允许执行至少一种功能或操作的单独的软件模块来实施。软件代码可以由以任何适当的编程语言编写的软件应用程序(或程序)来实施,软件代码可以存储在存储器160中并且由控制器180执行。
至此,己经按照其功能描述了移动终端。下面,为了简要起见,将描述诸如折叠型、直板型、摆动型、滑动型移动终端等等的各种类型的移动终端中的滑动型移动终端作为示例。因此,本发明能够应用于任何类型的移动终端,并且不限于滑动型移动终端。
参照图2,图2为图1中相机的电气结构框图。
摄影镜头1211由用于形成被摄体像的多个光学镜头构成,为单焦点镜头或变焦镜头。摄影镜头1211在镜头驱动器1221的控制下能够在光轴方向上移动,镜头驱动器1221根据来自镜头驱动控制电路1222的控制信号,控制摄影镜头1211的焦点位置,在变焦镜头的情况下,也可控制焦点距离。镜头驱动控制电路1222按照来自微型计算机1217的控制命令进行镜头驱动器1221的驱动控制。
在摄影镜头1211的光轴上、由摄影镜头1211形成的被摄体像的位置附近配置有摄像元件1212。摄像元件1212用于对被摄体像摄像并取得摄像图像数据。在摄像元件1212上二维且呈矩阵状配置有构成各像素的光电二极管。各光电二极管产生与受光量对应的光电转换电流,该光电转换电流由与各光电二极管连接的电容器进行电荷蓄积。各像素的前表面配置有拜耳排列的RGB滤色器。
摄像元件1212与摄像电路1213连接,该摄像电路1213在摄像元件1212中进行电荷蓄积控制和图像信号读出控制,对该读出的图像信号(模拟图像信号)降低重置噪声后进行波形整形,进而进行增益提高等以成为适当的信号电平。摄像电路1213与A/D转换器1214连接,该A/D转换器1214对模拟图像信号进行模数转换,向总线1227输出数字图像信号(以下称之为图像数据)。
总线1227是用于传送在相机的内部读出或生成的各种数据的传送路径。在总线1227连接着上述A/D转换器1214,此外还连接着图像处理器1215、JPEG处理器1216、微型计算机1217、SDRAM(SynchronousDynamicrandomaccessmemory,同步动态随机存取内存)1218、存储器接口(以下称之为存储器I/F)1219、LCD(LiquidCrystalDisplay,液晶显示器)驱动器1220。
图像处理器1215对基于摄像元件1212的输出的图像数据进行OB相减处理、白平衡调整、颜色矩阵运算、伽马转换、色差信号处理、噪声去除处理、同时化处理、边缘处理等各种图像处理。JPEG处理器1216在将图像数据记录于记录介质1225时,按照JPEG压缩方式压缩从SDRAM1218读出的图像数据。此外,JPEG处理器1216为了进行图像再现显示而进行JPEG图像数据的解压缩。进行解压缩时,读出记录在记录介质1225中的文件,在JPEG处理器1216中实施了解压缩处理后,将解压缩的图像数据暂时存储于SDRAM1218中并在LCD1226上进行显示。另外,在本实施方式中,作为图像压缩解压缩方式采用的是JPEG方式,然而压缩解压缩方式不限于此,当然可以采用MPEG、TIFF、H.264等其他的压缩解压缩方式。
微型计算机1217发挥作为该相机整体的控制部的功能,统一控制相机的各种处理序列。微型计算机1217连接着操作单元1223和闪存1224。
操作单元1223包括但不限于实体按键或者虚拟按键,该实体或虚拟按键可以为电源按钮、拍照键、编辑按键、动态图像按钮、再现按钮、菜单按钮、十字键、OK按钮、删除按钮、放大按钮等各种输入按钮和各种输入键等操作控件,检测这些操作控件的操作状态,。
将检测结果向微型计算机1217输出。此外,在作为显示器的LCD1226的前表面设有触摸面板,检测用户的触摸位置,将该触摸位置向微型计算机1217输出。微型计算机1217根据来自操作单元1223的操作位置的检测结果,执行与用户的操作对应的各种处理序列。
闪存1224存储用于执行微型计算机1217的各种处理序列的程序。微型计算机1217根据该程序进行相机整体的控制。此外,闪存1224存储相机的各种调整值,微型计算机1217读出调整值,按照该调整值进行相机的控制。
SDRAM1218是用于对图像数据等进行暂时存储的可电改写的易失性存储器。该SDRAM1218暂时存储从A/D转换器1214输出的图像数据和在图像处理器1215、JPEG处理器1216等中进行了处理后的图像数据。
存储器接口1219与记录介质1225连接,进行将图像数据和附加在图像数据中的文件头等数据写入记录介质1225和从记录介质1225中读出的控制。记录介质1225例如为能够在相机主体上自由拆装的存储器卡等记录介质,然而不限于此,也可以是内置在相机主体中的硬盘等。
LCD驱动器1210与LCD1226连接,将由图像处理器1215处理后的图像数据存储于SDRAM1218,需要显示时,读取SDRAM1218存储的图像数据并在LCD1226上显示,或者,JPEG处理器1216压缩过的图像数据存储于SDRAM1218,在需要显示时,JPEG处理器1216读取SDRAM1218的压缩过的图像数据,再进行解压缩,将解压缩后的图像数据通过LCD1226进行显示。
LCD1226配置在相机主体的背面进行图像显示。该LCD1226LCD),然而不限于此,也可以采用有机EL等各种显示面板(LCD1226),然而不限于此,也可以采用有机EL等各种显示面板。
基于上述移动终端硬件结构、通信装置的结构,提出本发明拍摄装置各个实施例。
参照图3,图3为本发明拍摄装置第一实施例的功能模块示意图。
在本实施例中,所述拍摄装置包括:
第一获取模块10,用于在不同位置分别获取同一场景的照片;
确定模块20,用于根据所述照片在不同位置的视差确定所述场景深度信息;
相机在不同位置分别获取同一场景的二维照片,根据所述二维照片在不同位置的视差确定所述场景的深度信息。在本实施例中,执行本发明拍摄装置的执行主体优选为双摄像头相机,如当手机中的相机是双摄像头时,所述双摄像头的手机的示意图如图12所示,图12为本发明移动终端双摄像头的示意图。还可以是至少两部单摄像头的相机。所述双摄像头相机同时获取同一场景下的照片,根据所述照片在不同位置的视差确定所述场景的深度信息,如所述双摄像头相机所获取的某个场景下的照片如图13所示,图13为本发明移动终端所拍摄的某个场景下的照片的示意图。所述深度信息是指图像深度的信息。所述图像深度是指存储每个像素所用的位数,也用于量度图像的色彩分辨率。图像深度确定彩色图像的每个像素可能有的颜色数,或者确定灰度图像的每个像素可能有的灰度级数。它决定了彩色图像中可出现的最多颜色数,或灰度图像中的最大灰度等级。比如一幅单色图像,若每个像素有8位,则最大灰度数目为2的8次方,即256。一幅彩色图像RGB(RGB色彩模式)3个分量的像素位数分别为4,4,2,则最大颜色数目为2的4+4+2次方,即1024,就是说像素的深度为10位,每个像素可以是1024种颜色中的一种。
第二获取模块30,用于根据所述照片的平面图像和所述深度信息获取对应的三维图像;
所述相机根据所拍摄照片的平面图像和所述深度信息获取对应的三维图像。如所述双摄像头相机根据三维重建技术在所述平面图像和所述深度信息中获取对应的三维图像。所述三维重建技术是指对三维物体建立适合计算机表示和处理的数学模型,是在计算机环境下对其进行处理、操作和分析其性质的基础,也是在计算机中表达客观世界的虚拟现实的关键技术。在计算机视觉中,三维重建是指根据单视图或者多视图的图像重建三维信息的过程。由于单视图的信息不完全,因此三维重建需要利用经验知识,而多视图的三维重建(类似人的双目定位)相对比较容易,其方法是先对摄像机进行标定,即计算出摄像机的图像坐标系与世界坐标系的关系,然后利用多个二维图像中的信息重建出三维信息。所述三维重建技术的步骤为:①图像获取;②摄像机标定;③特征提取;④立体匹配;⑤三维重建。
转换模块40,用于根据动物视觉生理特征和成像特点将所述三维图像转换为动物视觉下的二维图像。
相机根据其存储的动物视觉生理特征和成像特点将所述三维图像转换为动物视觉下的二维图像。如双摄像头的相机根据其存储的动物视觉生理特征和成像特点将所述三维图像转换为动物视觉下的二维图像,即输出动物视觉下所看到的所述照片的情景。如所述双摄像头相机根据其存储的猫的视觉生理特征和猫眼睛的成像特点将所述三维图像转换成二维图像输出,则输出的二维图像则是在猫的视觉下所看到的与所述照片对应的图像。如所述猫的视觉生理特征为猫的两只眼睛长在头的前方,猫的视野很宽,单眼视野为100度,双眼的视野的广度有285度,同时,猫的脖子可以自由自在地转动,更扩大了其视野的范围,因此,猫在任何时间和任何地点,都能采取各种攻击和防御的架势。猫虽然不是色盲,但是猫分辨不同颜色的能力是不及人类的。很多科学家认为,猫并不关心颜色,虽然猫的眼睛可以识别颜色,但是并不赋予颜色任何意义。猫眼睛的成像特点为猫眼睛就像一架设计精巧的相机,猫的眼球前方的瞳孔就相当于相机的光圈快门,可以控制进入眼球光线的强弱。在瞳孔的后面有一双面凸的晶状体,相当于相机镜头里面的凸透镜,可以起到聚焦的作用,在眼球的底部有视网膜,相当于感光胶片。视网膜与视神经相连。当猫在观看物体时,光线首先通过瞳孔进入晶状体,晶状体凸面的弧度可以调节,从而使光线的焦点正好落在视网膜上。视网膜中有感光细胞,受光线的刺激后产生的兴奋冲动经视神经传入大脑,从而产生视觉。猫的视力很敏锐,在光线很弱甚至夜间也能分辨物体,而且猫也特别喜欢比较黑暗的环境。在白天日光很强的时候,猫的瞳孔几乎完全合成一条细线,尽量减少光线的射入,而在黑暗的环境中,它的瞳孔则开得很大,尽可能地增加光线的通透量。猫的瞳孔的扩大和缩小就像调节相机快门一样迅速,从而保证猫在快速运动时能够根据光的强弱、被视物体的远近,迅速地调整视力,对好焦距,明确物体。
本实施例通过在不同位置分别获取同一场景的照片,根据所述场景的平面图像和深度信息获取与所述照片对应的三维图像,根据动物视觉生理特征和成像特点将所述三维图像转换为动物视觉下的二维图像,得到动物视觉下看到所述场景的图像,以帮助人类更好地认识和了解动物。
参照图4,图4为本发明实施例中转换模块的一种细化功能模块示意图。
在本实施例中,所述转换模块40包括:
第一处理单元41,用于根据动物视觉生理特征和成像特点对所述三维图像进行处理,得到动物视觉范围内预处理的二维图像;
相机根据动物的视觉生理特征和成像特点对进行三维重建技术所得到的三维图像进行处理,得到动物视觉范围内的预处理的二维图像。如双摄像头的相机根据不同动物所能看到的范围的不同进行处理,得到所要动物视觉范围内预处理的二维图像。如马的每只眼睛视觉范围都有65度,她能够清晰地看到前方一定距离的物体,甚至可以完全看到身后的物体,不必转身和回头。但是,由于马采用双目视觉效应,因此它很难直接探测到位于两眼之间的直接近距离的物体,它有3度的视觉死角范围。如狗的视力只有人的四分之三,在所有动物种别中,狗的视力大约列在中等。狗的单眼只能看到25度,因此看不到正面最近的距离。狗的眼球水晶体比较大,像马的眼球一样变形,所有无法调节远近感,二、三十公尺大约是其界限。狗对移动的物体具有特别的侦视能力;它们能够侦视到每秒钟移动70条线的画面,而一般的电视画面线条的移动大约为每秒60挑。光线暗淡时,狗的视力比人的视力要好,狗是天生的食肉动物,靠着捕猎而生,所以它们在暗处也有相当的视力。如双摄像头相机根据马眼睛的视觉范围,对所述三维图像进行处理,得到马的每只眼睛视觉范围在65度的预处理的二维图像。
变换单元42,用于根据动物视觉生理特征和成像特点对所述预处理的二维图像进行色彩变换,得到动物视觉下的二维图像。
相机根据动物视觉生理特征和成像特点对所述预处理的二维图像进行色彩变换,得到动物视觉下的二维图像。因为不同动物对颜色的感知能力不一样,所以双摄像头相机根据动物对色彩的感知能力对所得到的预处理的二维图像进行色彩变换,得到动物视觉下的二维图像。如狗能够分辨深浅不同的蓝、靛和紫色,但是对于光谱中的红、绿等高彩度色彩却没有特殊的感受力,红色对狗来说是暗色,而绿色对狗来说则是白色。因此,如果所述双摄像头相机所获取的照片是绿色的草坪,现在要得到狗视觉下的所述草坪的二维图像,则要将其所获取绿色的草坪的照片经过色彩变换,使其变成狗视觉下的白色草坪。
进一步地,参照图5,图5为本发明拍摄装置第二实施例的功能模块示意图,基于第一实施例提出本发明拍摄装置第二实施例的功能模块示意图。
所述转换模块40之后,还包括:
输出模块50,用于输出所述动物视觉下的二维图像并显示。
当相机得到动物视觉下的二维图像时,选择与所述动物视觉下的二维图像对应的输出方式输出所述二维图像并显示。如双摄像头相机得到狗视觉下的白色草坪的二维图像时,则输出所述白色草坪的二维图像并显示。
参照图6,图6为本发明实施例中转换模块的第二种细化功能模块示意图。
在本实施例中,所述转换模块40还包括:
第二判断单元43,用于判断所要得到动物视觉下的二维图像对应的动物的眼睛的生理分布;
相机判断所要得到的动物视觉下的二维图像对应的动物的眼睛的生理分布。所述动物的眼睛的生理分布可以分为三类,第一类为如虎、豹等肉食动物的眼睛长在头部前侧,即同侧分布,两眼的视野部分重叠,具有较好的立体视觉,不仅能看清楚物体,还能很好地分辨周围物体的前后位置和距离;第二类为牛、羊等食草动物的眼睛长在头部两侧,即异侧分布,两眼视野互不搭边,总的视野比较宽阔,它们对动的东西特别敏感,这样的眼睛利于及时发现前来偷袭的敌人;第三类为昆虫的眼睛,对于昆虫来说,它们的眼睛是头部骨骼的一部分,表面是角化而透明的角膜,光线可透入。昆虫眼睛的形状、大小和数量,随昆虫种类,甚至发育阶段的不同而不同,但总的可以分为单眼和复眼两类。昆虫的复眼是由若干个小眼面所组成,它往往占据头部正面的大部分,左右各一并列,或相联,或相分离。复眼的发达程度和小眼面的多少,因种类不同而不同。如有一种蚂蚁的工蚁,虽说有复眼,但实际上仅有1个小眼面,而其它蚁类的工蚁的复眼或有6~9个小眼面,或有100~600个小眼面,雄蚁却有400~1200个,而雌蚁又只有200~830个;家蝇的复眼约由4000个小眼面组成,一些鳞翅目昆虫有12000~17000个,而蜻蜓的复眼则由10000~28000个小眼面组成。体型只有1~3毫米长的蠓类昆虫的复眼也由250~420个小眼面组成。
第一处理单元41,还用于若所述动物的眼睛是同侧分布,则根据人的视觉成像特点对所述三维图像进行处理,得到预处理的二维图像;
若所述相机判定所述动物的眼睛是类似于虎、豹同侧分布的,则根据人的视觉成像特点对所述三维图像进行处理,得到预处理的二维图像。所述人的视觉成像特点为:人眼的结构相当于一个凸透镜,那么外界物体在视网膜上所成的像,一定是实像。当物体与凸透镜的距离大于透镜的焦距时,物体成倒立的像,当物体从较远处向透镜靠近时,像逐渐变大,像到透镜的距离也逐渐变小;当物体与透镜的距离小于焦距时,物体成放大的像,这个像不是实际折射光线的会聚点,而是它们的反向延长线的交点,用光屏接收不到,是虚像。凸透镜成实像需要满足物距大于焦距的条件。视网膜成像与凸透镜成像相似。晶状体就相当于一个可变焦距的凸透镜,视网膜相当于可以接像的光屏。视觉成像是物体的反射光通过晶状体折射成像于视网膜上。再由视觉神经感知传给大脑,这样人就看到了物体。对于正常人的眼睛,当物体远离眼睛时,晶状体变薄,当物体靠近眼睛时,晶状体变厚。具体地,参照图15,图15为本发明人与动物的眼睛所看到同一场景的成像范围的示意图。图15中的图S表示是人所看到某一场景的成像范围的示意图;图S11表示是动物的眼睛是同侧分布时,动物所看所述某一场景的成像范围的示意图。在图15中,虚线表示人所看到某一场景的成像范围,实线表示动物所看到所述某一场景的成像范围。
第一处理单元41,还用于若所述动物的眼睛是异侧分布,则对所述三维图像进行透视投影处理,得到预处理的二维图像;
若所述相机判定所述动物的眼睛是类似于牛、羊等异侧分布时,则对所述三维图像进行透视投影的处理,即从平面透视投影到柱面透视投影的处理,得到预处理的二维图像。所述透视投影是用中心投影法将物体投射到投影面上,从而获得一种较为接近视觉效果的单面投影图。它具有消失感、距离感、相同大小的形体呈现出有规律的变化等一系列的透视特性,能逼真地反映形体的空间形象。具体地,参照图15中的图S12,图S12表示是动物的眼睛是异侧分布时,动物所看所述某一场景的成像范围的示意图。
第一处理单元41,还用于若所述动物的眼睛是昆虫类的复眼,则根据人的视觉成像特点对所述三维图像进行处理,将处理后所得的图像缩小,将缩小后的图像进行组合,得到预处理的二维图像。
复眼视觉所看到的影像其实是由众多单眼所提供的讯息组成,而单眼并无法有效成像,只能侦测光源的有无,所以复眼成像是马赛克式的。若所述相机判定动物的眼睛是昆虫类的复眼,则根据人的视觉成像特点对所述三维图像进行处理,将处理后所得到的图像缩小,将缩小后的图像进行组合,得到预处理的二维图像。具体地,参照图14,图14为本发明动物的眼睛在不同的生理分布下,所看到同一场景的示意图。
本实施例通过根据动物视觉的生理特征和成像特点将某个场景下三维图像转换成动物视觉下的二维图像,得到动物视觉下看到所述场景的图像,以帮助人类更好地认识和了解动物。
参照图7,图7为本发明拍摄装置第三实施例的功能模块示意图,基于本发明第二实施例提出本发明第三拍摄装置第三实施例的功能模块示意图。
在本实施例中,所述转换模块40还包括:
第一判断单元44,用于根据动物视觉生理特征和成像特点对所述预处理的二维图像进行色彩变换,判断色彩变换后的预处理的二维图像是否会出现盲区;
当所述相机根据动物视觉生理特征和成像特点对所述预处理的二维图像进行色彩变换后时,判断色彩变换后的预处理的二维图像是否会出现盲区。因为每种动物的视觉范围不同,如猫的单眼视野为100度,而双眼视野有285度;兔子几乎可以看到360度的位置;而马的每只眼睛的视觉范围只有65度。如当双摄像头相机对其所拍摄同一场景的两张照片所得的预处理的二维图像进行色彩变换时,若所要得到动物视觉下的二维图像对应的动物的视觉范围较小时,则所述视觉范围较小的动物则会看不见所述二维图像的某些部分,则会出现盲区。具体地,参照图16,图16为本发明预处理的二维图像出现盲区的及消除盲区后成像范围的示意图。在图16中,图S1表示经过预处理的二维图像的成像范围的示意图;图S2表示当所述预处理的二维图像经过色彩变换后,会出现盲区的成像范围示意图(d为消除盲区所需平移的距离)。
平移单元45,用于若色彩变换后的预处理的二维图像会出现盲区,则对所述色彩变换后的预处理的二维图像进行平移,得到动物视觉下的二维图像。
若所述相机判定所述经色彩变换后的预处理的二维图像会出现盲区,则对所述色彩变换后的预处理的二维图像进行平移,相当于把相机的摄像头向前移动,得到动物视觉下完整的二维图像。具体地,参照图16中的图St,图St表示当色彩变换后的预处理的二维图像盲区时,将盲区消除之后的成像范围示意图。
本实施例通过当经过色彩变换后的预处理的二维图像出现盲区时,对所述色彩变换后的预处理的二维图像进行平移,得到动物视觉下看到的二维图像,以帮助人类更好地认识和了解动物。
本发明进一步提供一种拍摄方法。
参照图8,图8为本发明拍摄方法第一实施例的流程示意图。
在本实施例中,所述拍摄方法包括:
步骤S10,在不同位置分别获取同一场景的照片;
步骤S20,根据所述照片在不同位置的视差确定所述场景的深度信息;
相机在不同位置分别获取同一场景的二维照片,根据所述二维照片在不同位置的视差确定所述场景的深度信息。在本实施例中,执行本发明拍摄方法的执行主体优选为双摄像头相机,如当手机中的相机是双摄像头时,所述双摄像头的手机的示意图如图12所示,图12为本发明移动终端双摄像头的示意图。还可以是至少两部单摄像头的相机。所述双摄像头相机同时获取同一场景下的照片,根据所述照片在不同位置的视差确定所述场景的深度信息,如所述双摄像头相机所获取的某个场景下的照片如图13所示,图13为本发明移动终端所拍摄的某个场景下的照片的示意图。所述深度信息是指图像深度的信息。所述图像深度是指存储每个像素所用的位数,也用于量度图像的色彩分辨率。图像深度确定彩色图像的每个像素可能有的颜色数,或者确定灰度图像的每个像素可能有的灰度级数。它决定了彩色图像中可出现的最多颜色数,或灰度图像中的最大灰度等级。比如一幅单色图像,若每个像素有8位,则最大灰度数目为2的8次方,即256。一幅彩色图像RGB(RGB色彩模式)3个分量的像素位数分别为4,4,2,则最大颜色数目为2的4+4+2次方,即1024,就是说像素的深度为10位,每个像素可以是1024种颜色中的一种。
步骤S30,根据所述照片的平面图像和所述深度信息获取对应的三维图像;
所述相机根据所拍摄照片的平面图像和所述深度信息获取对应的三维图像。如所述双摄像头相机根据三维重建技术在所述平面图像和所述深度信息中获取对应的三维图像。所述三维重建技术是指对三维物体建立适合计算机表示和处理的数学模型,是在计算机环境下对其进行处理、操作和分析其性质的基础,也是在计算机中表达客观世界的虚拟现实的关键技术。在计算机视觉中,三维重建是指根据单视图或者多视图的图像重建三维信息的过程。由于单视图的信息不完全,因此三维重建需要利用经验知识,而多视图的三维重建(类似人的双目定位)相对比较容易,其方法是先对摄像机进行标定,即计算出摄像机的图像坐标系与世界坐标系的关系,然后利用多个二维图像中的信息重建出三维信息。所述三维重建技术的步骤为:①图像获取;②摄像机标定;③特征提取;④立体匹配;⑤三维重建。
步骤S40,根据动物视觉生理特征和成像特点将所述三维图像转换为动物视觉下的二维图像。
相机根据其存储的动物视觉生理特征和成像特点将所述三维图像转换为动物视觉下的二维图像。如双摄像头的相机根据其存储的动物视觉生理特征和成像特点将所述三维图像转换为动物视觉下的二维图像,即输出动物视觉下所看到的所述照片的情景。如所述双摄像头相机根据其存储的猫的视觉生理特征和猫眼睛的成像特点将所述三维图像转换成二维图像输出,则输出的二维图像则是在猫的视觉下所看到的与所述照片对应的图像。如所述猫的视觉生理特征为猫的两只眼睛长在头的前方,猫的视野很宽,单眼视野为100度,双眼的视野的广度有285度,同时,猫的脖子可以自由自在地转动,更扩大了其视野的范围,因此,猫在任何时间和任何地点,都能采取各种攻击和防御的架势。猫虽然不是色盲,但是猫分辨不同颜色的能力是不及人类的。很多科学家认为,猫并不关心颜色,虽然猫的眼睛可以识别颜色,但是并不赋予颜色任何意义。猫眼睛的成像特点为猫眼睛就像一架设计精巧的相机,猫的眼球前方的瞳孔就相当于相机的光圈快门,可以控制进入眼球光线的强弱。在瞳孔的后面有一双面凸的晶状体,相当于相机镜头里面的凸透镜,可以起到聚焦的作用,在眼球的底部有视网膜,相当于感光胶片。视网膜与视神经相连。当猫在观看物体时,光线首先通过瞳孔进入晶状体,晶状体凸面的弧度可以调节,从而使光线的焦点正好落在视网膜上。视网膜中有感光细胞,受光线的刺激后产生的兴奋冲动经视神经传入大脑,从而产生视觉。猫的视力很敏锐,在光线很弱甚至夜间也能分辨物体,而且猫也特别喜欢比较黑暗的环境。在白天日光很强的时候,猫的瞳孔几乎完全合成一条细线,尽量减少光线的射入,而在黑暗的环境中,它的瞳孔则开得很大,尽可能地增加光线的通透量。猫的瞳孔的扩大和缩小就像调节相机快门一样迅速,从而保证猫在快速运动时能够根据光的强弱、被视物体的远近,迅速地调整视力,对好焦距,明确物体。
本实施例通过在不同位置分别获取同一场景的照片,根据所述场景的平面图像和深度信息获取与所述照片对应的三维图像,根据动物视觉生理特征和成像特点将所述三维图像转换为动物视觉下的二维图像,得到动物视觉下看到所述场景的图像,以帮助人类更好地认识和了解动物。
参照图9,图9为本发明拍摄方法第二实施例的流程示意图。基于本发明的第一实施例提出本发明拍摄方法的第二实施例。
在本实施例中,所述步骤S40包括:
步骤S41,根据动物视觉生理特征和成像特点对所述三维图像进行处理,得到动物视觉范围内预处理的二维图像;
相机根据动物的视觉生理特征和成像特点对进行三维重建技术所得到的三维图像进行处理,得到动物视觉范围内的预处理的二维图像。如双摄像头的相机根据不同动物所能看到的范围的不同进行处理,得到所要动物视觉范围内预处理的二维图像。如马的每只眼睛视觉范围都有65度,她能够清晰地看到前方一定距离的物体,甚至可以完全看到身后的物体,不必转身和回头。但是,由于马采用双目视觉效应,因此它很难直接探测到位于两眼之间的直接近距离的物体,它有3度的视觉死角范围。如狗的视力只有人的四分之三,在所有动物种别中,狗的视力大约列在中等。狗的单眼只能看到25度,因此看不到正面最近的距离。狗的眼球水晶体比较大,像马的眼球一样变形,所有无法调节远近感,二、三十公尺大约是其界限。狗对移动的物体具有特别的侦视能力;它们能够侦视到每秒钟移动70条线的画面,而一般的电视画面线条的移动大约为每秒60挑。光线暗淡时,狗的视力比人的视力要好,狗是天生的食肉动物,靠着捕猎而生,所以它们在暗处也有相当的视力。如双摄像头相机根据马眼睛的视觉范围,对所述三维图像进行处理,得到马的每只眼睛视觉范围在65度的预处理的二维图像。
步骤S42,根据动物视觉生理特征和成像特点对所述预处理的二维图像进行色彩变换,得到动物视觉下的二维图像。
相机根据动物视觉生理特征和成像特点对所述预处理的二维图像进行色彩变换,得到动物视觉下的二维图像。因为不同动物对颜色的感知能力不一样,所以双摄像头相机根据动物对色彩的感知能力对所得到的预处理的二维图像进行色彩变换,得到动物视觉下的二维图像。如狗能够分辨深浅不同的蓝、靛和紫色,但是对于光谱中的红、绿等高彩度色彩却没有特殊的感受力,红色对狗来说是暗色,而绿色对狗来说则是白色。因此,如果所述双摄像头相机所获取的照片是绿色的草坪,现在要得到狗视觉下的所述草坪的二维图像,则要将其所获取绿色的草坪的照片经过色彩变换,使其变成狗视觉下的白色草坪。
进一步地,所述步骤S40之后,还包括:
步骤S50,输出所述动物视觉下的二维图像并显示。
当相机得到动物视觉下的二维图像时,选择与所述动物视觉下的二维图像对应的输出方式输出所述二维图像并显示。如双摄像头相机得到狗视觉下的白色草坪的二维图像时,则输出所述白色草坪的二维图像并显示。
参照图10,图10为本发明实施例中根据动物视觉生理特征和成像特点对所述三维图像进行处理,得到动物视觉范围内预处理的二维图像的一种细化流程示意图。
在本实施例中,所述步骤S41包括:
步骤S411,判断所要得到动物视觉下的二维图像对应的动物的眼睛的生理分布;
相机判断所要得到的动物视觉下的二维图像对应的动物的眼睛的生理分布。所述动物的眼睛的生理分布可以分为三类,第一类为如虎、豹等肉食动物的眼睛长在头部前侧,即同侧分布,两眼的视野部分重叠,具有较好的立体视觉,不仅能看清楚物体,还能很好地分辨周围物体的前后位置和距离;第二类为牛、羊等食草动物的眼睛长在头部两侧,即异侧分布,两眼视野互不搭边,总的视野比较宽阔,它们对动的东西特别敏感,这样的眼睛利于及时发现前来偷袭的敌人;第三类为昆虫的眼睛,对于昆虫来说,它们的眼睛是头部骨骼的一部分,表面是角化而透明的角膜,光线可透入。昆虫眼睛的形状、大小和数量,随昆虫种类,甚至发育阶段的不同而不同,但总的可以分为单眼和复眼两类。昆虫的复眼是由若干个小眼面所组成,它往往占据头部正面的大部分,左右各一并列,或相联,或相分离。复眼的发达程度和小眼面的多少,因种类不同而不同。如有一种蚂蚁的工蚁,虽说有复眼,但实际上仅有1个小眼面,而其它蚁类的工蚁的复眼或有6~9个小眼面,或有100~600个小眼面,雄蚁却有400~1200个,而雌蚁又只有200~830个;家蝇的复眼约由4000个小眼面组成,一些鳞翅目昆虫有12000~17000个,而蜻蜓的复眼则由10000~28000个小眼面组成。体型只有1~3毫米长的蠓类昆虫的复眼也由250~420个小眼面组成。
步骤S412,若所述动物的眼睛是同侧分布,则根据人的视觉成像特点对所述三维图像进行处理,得到预处理的二维图像;
若所述相机判定所述动物的眼睛是类似于虎、豹同侧分布的,则根据人的视觉成像特点对所述三维图像进行处理,得到预处理的二维图像。所述人的视觉成像特点为:人眼的结构相当于一个凸透镜,那么外界物体在视网膜上所成的像,一定是实像。当物体与凸透镜的距离大于透镜的焦距时,物体成倒立的像,当物体从较远处向透镜靠近时,像逐渐变大,像到透镜的距离也逐渐变小;当物体与透镜的距离小于焦距时,物体成放大的像,这个像不是实际折射光线的会聚点,而是它们的反向延长线的交点,用光屏接收不到,是虚像。凸透镜成实像需要满足物距大于焦距的条件。视网膜成像与凸透镜成像相似。晶状体就相当于一个可变焦距的凸透镜,视网膜相当于可以接像的光屏。视觉成像是物体的反射光通过晶状体折射成像于视网膜上。再由视觉神经感知传给大脑,这样人就看到了物体。对于正常人的眼睛,当物体远离眼睛时,晶状体变薄,当物体靠近眼睛时,晶状体变厚。具体地,参照图15,图15为本发明人与动物的眼睛所看到同一场景的成像范围的示意图。图15中的图S表示是人所看到某一场景的成像范围的示意图;图S11表示是动物的眼睛是同侧分布时,动物所看所述某一场景的成像范围的示意图。在图15中,虚线表示人所看到某一场景的成像范围,实线表示动物所看到所述某一场景的成像范围。
步骤S413,若所述动物的眼睛是异侧分布,则对所述三维图像进行透视投影处理,得到预处理的二维图像;
若所述相机判定所述动物的眼睛是类似于牛、羊等异侧分布时,则对所述三维图像进行透视投影的处理,即从平面透视投影到柱面透视投影的处理,得到预处理的二维图像。所述透视投影是用中心投影法将物体投射到投影面上,从而获得一种较为接近视觉效果的单面投影图。它具有消失感、距离感、相同大小的形体呈现出有规律的变化等一系列的透视特性,能逼真地反映形体的空间形象。具体地,参照图15中的图S12,图S12表示是动物的眼睛是异侧分布时,动物所看所述某一场景的成像范围的示意图。
步骤S414,若所述动物的眼睛是昆虫类的复眼,则根据人的视觉成像特点对所述三维图像进行处理,将处理后所得的图像缩小,将缩小后的图像进行组合,得到预处理的二维图像。
复眼视觉所看到的影像其实是由众多单眼所提供的讯息组成,而单眼并无法有效成像,只能侦测光源的有无,所以复眼成像是马赛克式的。若所述相机判定动物的眼睛是昆虫类的复眼,则根据人的视觉成像特点对所述三维图像进行处理,将处理后所得到的图像缩小,将缩小后的图像进行组合,得到预处理的二维图像。具体地,参照图14,图14为本发明动物的眼睛在不同的生理分布下,所看到同一场景的示意图。
本实施例通过根据动物视觉的生理特征和成像特点将某个场景下三维图像转换成动物视觉下的二维图像,得到动物视觉下看到所述场景的图像,以帮助人类更好地认识和了解动物。
参照图11,图11为本发明拍摄方法第三实施例的流程示意图,基于本发明的第二实施例提出本发明拍摄方法第三实施例的流程示意图。
在本实施例中,所述步骤S42包括:
步骤S421,根据动物视觉生理特征和成像特点对所述预处理的二维图像进行色彩变换,判断色彩变换后的预处理的二维图像是否会出现盲区;
当所述相机根据动物视觉生理特征和成像特点对所述预处理的二维图像进行色彩变换后时,判断色彩变换后的预处理的二维图像是否会出现盲区。因为每种动物的视觉范围不同,如猫的单眼视野为100度,而双眼视野有285度;兔子几乎可以看到360度的位置;而马的每只眼睛的视觉范围只有65度。如当双摄像头相机对其所拍摄同一场景的两张照片所得的预处理的二维图像进行色彩变换时,若所要得到动物视觉下的二维图像对应的动物的视觉范围较小时,则所述视觉范围较小的动物则会看不见所述二维图像的某些部分,则会出现盲区。具体地,参照图16,图16为本发明预处理的二维图像出现盲区的及消除盲区后成像范围的示意图。在图16中,图S1表示经过预处理的二维图像的成像范围的示意图;图S2表示当所述预处理的二维图像经过色彩变换后,会出现盲区的成像范围示意图(d为消除盲区所需平移的距离)。
步骤S422,若色彩变换后的预处理的二维图像会出现盲区,则对所述色彩变换后的预处理的二维图像进行平移,得到动物视觉下的二维图像。
若所述相机判定所述经色彩变换后的预处理的二维图像会出现盲区,则对所述色彩变换后的预处理的二维图像进行平移,相当于把相机的摄像头向前移动,得到动物视觉下完整的二维图像。具体地,参照图16中的图St,图St表示当色彩变换后的预处理的二维图像盲区时,将盲区消除之后的成像范围示意图。
本实施例通过当经过色彩变换后的预处理的二维图像出现盲区时,对所述色彩变换后的预处理的二维图像进行平移,得到动物视觉下看到的二维图像,以帮助人类更好地认识和了解动物。
通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现,当然也可以通过硬件,但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中,包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机,计算机,服务器,空调器,或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
以上仅为本发明的优选实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种拍摄装置,其特征在于,所述拍摄装置包括:
第一获取模块,用于在不同位置分别获取同一场景的照片;
确定模块,用于根据所述照片在不同位置的视差确定所述场景的深度信息;
第二获取模块,用于根据所述照片的平面图像和所述深度信息获取对应的三维图像;
转换模块,用于根据动物视觉生理特征和成像特点将所述三维图像转换为动物视觉下的二维图像。
2.如权利要求1所述的拍摄装置,其特征在于,所述转换模块包括:
第一处理单元,用于根据动物视觉生理特征和成像特点对所述三维图像进行处理,得到动物视觉范围内预处理的二维图像;
变换单元,用于根据动物视觉生理特征和成像特点对所述预处理的二维图像进行色彩变换,得到动物视觉下的二维图像。
3.如权利要求2所述的拍摄装置,其特征在于,所述转换模块还包括:
第一判断单元,用于根据动物视觉生理特征和成像特点对所述预处理的二维图像进行色彩变换,判断色彩变换后的预处理的二维图像是否会出现盲区;
平移单元,用于若色彩变换后的预处理的二维图像会出现盲区,则对所述色彩变换后的预处理的二维图像进行平移,得到动物视觉下的二维图像。
4.如权利要求2所述的拍摄装置,其特征在于,所述转换模块还包括:
第二判断单元,用于判断所要得到动物视觉下的二维图像对应的动物的眼睛的生理分布;
第一处理单元,还用于若所述动物的眼睛是同侧分布,则根据人的视觉成像特点对所述三维图像进行处理,得到预处理的二维图像;
第一处理单元,还用于若所述动物的眼睛是异侧分布,则对所述三维图像进行透视投影处理,得到预处理的二维图像;
第一处理单元,还用于若所述动物的眼睛是昆虫类的复眼,则根据人的视觉成像特点对所述三维图像进行处理,将处理后所得的图像缩小,将缩小后的图像进行组合,得到预处理的二维图像。
5.如权利要求1至4任一项所述的拍摄装置,其特征在于,所述拍摄装置还包括输出模块,用于输出所述动物视觉下的二维图像并显示。
6.一种拍摄方法,其特征在于,所述拍摄方法包括步骤:
在不同位置分别获取同一场景的照片;
根据所述照片在不同位置的视差确定所述场景的深度信息;
根据所述照片的平面图像和所述深度信息获取对应的三维图像;
根据动物视觉生理特征和成像特点将所述三维图像转换为动物视觉下的二维图像。
7.如权利要求6所述的拍摄方法,其特征在于,所述根据动物视觉生理特征和成像特点将所述三维图像转换为动物视觉下的二维图像的步骤包括:
根据动物视觉生理特征和成像特点对所述三维图像进行处理,得到动物视觉范围内预处理的二维图像;
根据动物视觉生理特征和成像特点对所述预处理的二维图像进行色彩变换,得到动物视觉下的二维图像。
8.如权利要求7所述的拍摄方法,其特征在于,所述根据动物视觉生理特征和成像特点对所述预处理的二维图像进行色彩变换,得到动物视觉下的二维图像的步骤包括:
根据动物视觉生理特征和成像特点对所述预处理的二维图像进行色彩变换,判断色彩变换后的预处理的二维图像是否会出现盲区;
若色彩变换后的预处理的二维图像会出现盲区,则对所述色彩变换后的预处理的二维图像进行平移,得到动物视觉下的二维图像。
9.如权利要求7所述的拍摄方法,其特征在于,所述根据动物视觉生理特征和成像特点对所述三维图像进行处理,得到动物视觉范围内预处理的二维图像的步骤包括:
判断所要得到动物视觉下的二维图像对应的动物的眼睛的生理分布;
若所述动物的眼睛是同侧分布,则根据人的视觉成像特点对所述三维图像进行处理,得到预处理的二维图像;
若所述动物的眼睛是异侧分布,则对所述三维图像进行透视投影处理,得到预处理的二维图像;
若所述动物的眼睛是昆虫类的复眼,则根据人的视觉成像特点对所述三维图像进行处理,将处理后所得的图像缩小,将缩小后的图像进行组合,得到预处理的二维图像。
10.如权利要求6至9任一项所述的拍摄方法,其特征在于,所述根据动物视觉生理特征和成像特点将所述三维图像转换为动物视觉下的二维图像的步骤之后,还包括输出所述动物视觉下的二维图像并显示。
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