CN105657099B - 便携式3d摄像头及可拍摄3d视频的手机 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种便携式3D摄像头及可拍摄3D视频的手机。一种便携式3D摄像头，包括第一镜头和第二镜头，以及分别与所述第一镜头和所述第二镜头连接的图像传感器，以及与所述图像传感器连接的数字信号处理芯片，以及与显示设备连接的输出口；所述第一镜头和所述第二镜头并排连接在一起，并且两者之间的瞳距可调节；所述数字信号处理芯片用于：将所述第一镜头捕捉的图像和所述第二镜头捕捉的图像同步重叠。本发明具有多功能、便携、使用更方便、应用范围广等优点。

Description

便携式3D摄像头及可拍摄3D视频的手机

技术领域

本发明涉及数码产品领域，具体而言，涉及一种便携式3D摄像头及可拍摄3D视频的手机。

背景技术

3D立体视频是将两影像重合，产生三维立体效果，当观众戴上立体眼镜观看时，有身临其境的感觉。作为一种先进的媒体格式，3D立体视频目前主要应用在3D电影领域。

现有技术中，拍摄3D视频与2D视频所用的摄像机相同，只是在拍摄3D视频时经过了特别设计和处理，即用两个摄像镜头摆放在如人眼那样的拍摄位置，拍摄下景物的双视点图像；再通过两台放映机，把两个视点的图像同步放映，使这略有差别的两幅图像显示在银幕上，这时如果用眼睛直接观看，看到的画面是重叠的，有些模糊不清，要看到立体影像，就要采取措施，使左眼只看到左图像，右眼只看到右图像，如在每架放影机前各装一块方向相反的偏振片，它的作用相当于起偏器，从放映机射出的光通过偏振片后，就成了偏振光，左右两架放映机前的偏振片的偏振方向互相垂直，因而产生的两束偏振光的偏振方向也互相垂直，这两束偏振光投射到银幕上再反射到观众处，偏振光方向不改变，观众使用对应上述的偏振光的偏振眼镜观看，即左眼只能看到左机映出的画面，右眼只能看到右机映出的画面，这样就会看到立体景像，这就是立体视频的原理。

以上拍摄方式存在如下问题：首先是所用的两个摄像机是独立的，其次是在放映时需要独立的信号处理装置将两个摄像机中的视频“同步、重叠”地放映在屏幕上；由此可见，上述拍摄方式需要多种设备，给工作带来不便，而且无法实现便携式。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的第一目的在于提供一种便携式3D摄像头，所述的摄像头集拍摄与图像同步重叠功能一体化，具有多功能、便携、使用更方便、应用范围广等优点。

本发明的第二目的在于提供一种可拍摄3D视频的手机，所述的手机具备了3D拍摄和显示功能，开启了手机的新时代。

为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：

一种便携式3D摄像头，包括第一镜头和第二镜头，以及分别与所述第一镜头和所述第二镜头连接的图像传感器，以及与所述图像传感器连接的数字信号处理芯片，以及与显示设备连接的输出口；

所述第一镜头和所述第二镜头并排连接在一起，并且两者之间的瞳距可调节；

所述数字信号处理芯片用于：将所述第一镜头捕捉的图像和所述第二镜头捕捉的图像同步重叠。

与现有技术相比，在机械结构方面，本发明的摄像头首先是增设了一个镜头，并且两个镜头是并排连接；其次是改良了数字信号处理芯片的功能，使其能将两个镜头捕捉的图像同步加工处理，以便重叠显示在同一显示设备中。在工作原理方面，本发明实现3D拍摄的原理是：首先调节所述第一镜头和所述第二镜头的瞳距，以接近于人眼的瞳距，然后开启拍摄模式，此时两个镜头生成的光学图像被图像传感器转为电信号，再由数字信号处理芯片加工处理，使两个镜头的图像能够进行同步信号转换，再通过输出口传输到显示设备上，最后使用者佩戴3D电影眼镜就可以看到立体的图像了。

此处所述的3D电影眼镜主要指目前观看3D所佩戴的眼镜，但本发明的使用并不限于此，只要可以使左眼只看到左图像，右眼只看到右图像，即只要对左右眼接受的光线起偏振作用即可。

由此可见，与现有技术相比，本发明将现有多种设备的功能集于一体，可以实现微型化和便携化，而且对操作者的专业度要求不高，人人皆会使用。

本发明适用于手机、平板电脑、笔记本、智能眼镜等所有可以显示数码图像的显示设备，只需设计适合的输出口。

上述摄像头的结构可以进一步优化如下：

优选地，所述第一镜头和所述第二镜头可活动地连接，并且所述第一镜头和所述第二镜头可处于背对背的位置。

这样的设计可以保证摄像头至少具有两种拍摄模式：一种是两个镜头(即第一镜头和第二镜头)并排超同一方向拍摄，以最终完成3D拍摄；另一种是两个镜头处于背对背位置拍摄，这样整个摄像头的视角覆盖了360°，实现了2D全景拍摄。

为了实现以上功能，所述第一镜头和所述第二镜头可以采用任意可实现的连接方式，例如万向珠连接，或者铰接，优选铰接时方向可控性强。

优选地，所述第一镜头和所述第二镜头均为焦距可自动调节的镜头。

通过自动调节焦距，可以保证摄像头对近景和远景都能捕捉到足够清晰的图像，提高拍摄质量。对于实现自动调焦的结构，既可以借鉴现有单一镜头摄像机的结构，也可以采用其它更先进的结构。

优选地，所述输出口为USB接口或VGA接口或DVI接口，优选为USB3.0或USB3.1。输出口的外观可以设计成任意便利的形式，例如可以自动收纳的传输线，这样方便调节摄像头与手机之间的距离。

输出口根据所需传输速度、显示设备的类型等等多种因素选择而定，其中以USB3.0或USB3.1的适用范围为最广，也具有较快的传输速度，能够满足现有的大部分手机、电脑的使用。

优选地，还包括用于固定在所述显示设备上的紧固件。

在拍摄与显示同步进行时，通过紧固件将摄像头稳定地固定在显示设备上，就可以看到稳定的视频。

其中，紧固件既可以最为简单的零件，例如卡箍环等；也可以采用多功能的零件，例如，所述紧固件包括调节杆和用于卡接在所述显示设备上的卡环，所述调节杆的一端与所述便携式3D摄像头铰接，另一端与所述卡环铰接。以手机为例，先通过卡环将摄像头固定在手机上，然后通过调节杆两端的铰接件调节摄像头上下左右的位置，以获得最佳视角的拍摄位置以及最清晰的视频。

当然，所述调节杆设置为伸缩杆时，可调节的范围更广。

可用的紧固件还有磁力贴、吸盘等，磁力贴需要在手机和摄像头上都设置相互配套的工件。

优选地，还包括与所述数字信号处理芯片连接的红外传感器或蓝牙传感器。

设置红外、蓝牙传感器可以实现无线传输，以便远程观看3D视频。

本发明的摄像头既可以作为独立的产品使用，也可以集成在手机、电脑、智能眼镜等数码产品中使用，例如可以开发一种设有本发明的摄像头的手机，开启了手机的新时代。

当然，也可以集成在电脑等其他产品上，这些均应在本发明要求保护的范围内。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

(1)功能多样化：能同时完成3D视频的拍摄以及同步重叠处理；

(2)适用于不同人群：通过调节瞳距适应不同人群，更具针对性，即个体化；

(3)微型化，便携化；

(4)能够兼容手机、平板电脑、笔记本、智能眼镜等多种设备；

(5)焦距自动化调节；

(6)拍摄视角广：通过与显示设备可调节连接实现。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，以下将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1为本发明提供的摄像头的正视图；

图2为本发明提供的摄像头的侧视图；

图3为本发明提供的摄像头中两个镜头相对时的示意图；

图4为本发明实施例5提供的摄像头的示意图。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。

实施例1

一种便携式3D摄像头，如图1至2所示：

包括第一镜头1和第二镜头2，以及分别与所述第一镜头1和所述第二镜头2连接的图像传感器，以及与所述图像传感器连接的数字信号处理芯片，以及UAB3.0的输出口3；

所述第一镜头1和所述第二镜头2铰接，并且两者之间的瞳距可调节；

所述数字信号处理芯片用于：将所述第一镜头1捕捉的图像和所述第二镜头2捕捉的图像同步重叠。

与现有技术相比，在机械结构方面，本实施例的摄像头首先是增设了一个镜头，并且两个镜头是并排连接；其次是改良了数字信号处理芯片的功能，使其能将两个镜头捕捉的图像同步加工处理，以便重叠显示在同一显示设备中。

该实施例的工作原理是：

首先调节所述第一镜头1和所述第二镜头2的瞳距，以接近于人眼的瞳距，然后开启拍摄模式，此时两个镜头生成的光学图像被图像传感器转为电信号，再由数字信号处理芯片加工处理，使两个镜头的图像能够进行同步信号转换，再通过输出口3传输到显示设备上，最后使用者佩戴3D电影眼镜就可以看到立体的图像了。

上述摄像头中的输出口3可替换为VGA接口或DVI接口或USB3.1，也可以同时设置多个类型的接口。

其中，所述数字信号处理芯片的功能可以通过修改数字转换协议等模式实现。

与此同时，以手机为例，对于不同的手机也需要修改相适应的协议，这些都可以通过设计统一的数据包(即软件)来实现，当用于需要按照该摄像头时，只要下载并安装与其相适应的软件包即可，方便又快捷。在实际操作中，只需针对不同的手机系统设计不同的软件包即可，例如分别针对安卓系统和苹果系统设计两套软件。

实施例2

一种便携式3D摄像头，如图1至3所示：

包括第一镜头1和第二镜头2，以及分别与所述第一镜头1和所述第二镜头2连接的图像传感器，以及与所述图像传感器连接的数字信号处理芯片，以及与显示设备连接的输出口3；

所述第一镜头1和所述第二镜头2通过合页接，并且两者之间的瞳距可调节，当合并合页后，所述第一镜头1和所述第二镜头2背对背；

所述数字信号处理芯片用于：将所述第一镜头1捕捉的图像和所述第二镜头2捕捉的图像同步重叠。

相比实施例1，该实施例增设了2D、360°全景拍摄的功能。

实施例3

一种便携式3D摄像头：

包括第一镜头1和第二镜头2，以及分别与所述第一镜头1和所述第二镜头2连接的图像传感器，以及与所述图像传感器连接的数字信号处理芯片，以及与显示设备连接的输出口3、紧固件；

所述第一镜头1和所述第二镜头2通过合页接，并且两者之间的瞳距可调节，当合并合页后，所述第一镜头1和所述第二镜头2背对背；

所述数字信号处理芯片用于：将所述第一镜头1捕捉的图像和所述第二镜头2捕捉的图像同步重叠；

所述紧固件包括调节杆4和用于卡接在所述显示设备上的卡环5；所述调节杆4的一端与所述便携式3D摄像头铰接，另一端与所述卡环5铰接；调节杆4为可伸缩杆。

相比实施例1，该实施例增设了2D、360°全景拍摄的功能。

实施例4

一种便携式3D摄像头：

包括第一镜头1和第二镜头2，以及分别与所述第一镜头1和所述第二镜头2连接的图像传感器，以及与所述图像传感器连接的数字信号处理芯片，以及与显示设备连接的输出口3、紧固件，以及红外传感器。

所述第一镜头1和所述第二镜头2通过合页接，并且两者之间的瞳距可调节，当合并合页后，所述第一镜头1和所述第二镜头2背对背；

所述数字信号处理芯片用于：将所述第一镜头1捕捉的图像和所述第二镜头2捕捉的图像同步重叠；

所述紧固件包括调节杆4和用于卡接在所述显示设备上的卡环5；所述调节杆4的一端与所述便携式3D摄像头铰接，另一端与所述卡环5铰接；调节杆4为可伸缩杆。

相比实施例1，该实施例增设了红外传输功能。

实施例5

一种便携式3D摄像头，如图1至4所示：

包括第一镜头1和第二镜头2，以及分别与所述第一镜头1和所述第二镜头2连接的图像传感器，以及与所述图像传感器连接的数字信号处理芯片，以及与显示设备连接的输出口3、紧固件，以及蓝牙传感器。

所述第一镜头1和所述第二镜头2通过合页接，并且两者之间的瞳距可调节，当合并合页后，所述第一镜头1和所述第二镜头2背对背；

所述数字信号处理芯片用于：将所述第一镜头1捕捉的图像和所述第二镜头2捕捉的图像同步重叠；

以手机为例，所述紧固件包括调节杆4和用于卡接在手机6上的卡环5；所述调节杆4的一端与所述便携式3D摄像头铰接，另一端与所述卡环5铰接；调节杆4为可伸缩杆。

相比实施例1，该实施例增设了蓝牙传输功能。

当然，实施例4和5中的红外传感器、蓝牙传感器都可用网络接口替代，例如WIFI，实现远程观看，当然，所有这些输出口3之间并不矛盾，都可共存。

实施例6

一种手机：

该手机自带有如实施例3结构的摄像头。

对于手机本体与摄像头的机械构造不作限制，既可以是简单负载在手机外壳上，也可以镶嵌在手机内，还可以替代手机原有的普通摄像头。

尽管已用具体实施例来说明和描述了本发明，然而应意识到，在不背离本发明的精神和范围的情况下可以作出许多其它的更改和修改。因此，这意味着在所附权利要求中包括属于本发明范围内的所有这些变化和修改。

Claims (6)

1.一种便携式3D摄像头，其特征在于，包括第一镜头和第二镜头，以及分别与所述第一镜头和所述第二镜头连接的图像传感器，以及与所述图像传感器连接的数字信号处理芯片，以及与显示设备连接的输出口；

所述第一镜头和所述第二镜头并排连接在一起，并且两者之间的瞳距可调节；

所述数字信号处理芯片用于：将所述第一镜头捕捉的图像和所述第二镜头捕捉的图像同步重叠；

所述第一镜头和所述第二镜头铰接，并且所述第一镜头和所述第二镜头可处于背对背的位置；

还包括用于将所述便携式3D摄像头固定在所述显示设备上的紧固件；

所述紧固件包括调节杆和用于卡接在所述显示设备上的卡环；所述调节杆的一端与所述便携式3D摄像头铰接，另一端与所述卡环铰接；所述调节杆为伸缩杆。

2.根据权利要求1所述的便携式3D摄像头，其特征在于，所述第一镜头和所述第二镜头均为焦距可自动调节的镜头。

3.根据权利要求1所述的便携式3D摄像头，其特征在于，所述输出口为USB接口或VGA接口或DVI接口。

4.根据权利要求1所述的便携式3D摄像头，其特征在于，所述输出口为USB3.0或USB3.1。

5.根据权利要求1所述的便携式3D摄像头，其特征在于，还包括与所述数字信号处理芯片连接的红外传感器或蓝牙传感器。

6.可拍摄3D视频的手机，其特征在于，包括权利要求1-5任一项所述的便携式3D摄像头。