CN107147893A

CN107147893A - 一种采用一个处理通道的立体摄像机

Info

Publication number: CN107147893A
Application number: CN201610123997.9A
Authority: CN
Inventors: 陈彤; 钮旋
Original assignee: SHENZHEN CHENGE ELECTRONIC CO Ltd
Current assignee: SHENZHEN CHENGE ELECTRONIC CO Ltd
Priority date: 2016-03-01
Filing date: 2016-03-01
Publication date: 2017-09-08

Abstract

本发明公开了一种采用一个处理通道的立体摄像机，其由左右两个镜头、左右两个传感器、3D合成环节及一个ISP处理模块和一个图像压缩模块组成。其左右两个通道的图像数据在3D合成环节中经由列合并处理、组帧处理及3D组帧处理合成为一幅3D原始图像，其行数和列数保持与单通道原始图像相同、其数据格式保持为拜尔格式。3D原始图像经由ISP模块及图像压缩模块处理后输出。

Description

一种采用一个处理通道的立体摄像机

技术领域

本发明涉及一种数字摄像机。

背景技术

通常，立体摄像机(也称作为3D摄像机)由左右两个通道的独立的摄像机加上合成环节构成，如图1所示。在一些对体积、重量、功耗和成本有要求的应用场合，这种传统结构不符合要求。

发明内容

本实发明的目的在于优化立体摄像机的信号处理流程结构，使得立体摄像机结构简化、功耗降低，并有利于成本降低。

为了推进在手机、电脑及平板电脑上的应用，3D视频广泛采用了一种称为side-by-side的结构，如图2所示。针对这种结构，我们将图1中的关键环节-合成环节移动到ISP的前面，如图3所示，在ISP前就合成3D视频数据，之后只需采用一个ISP单元就能完成立体摄像机其余工作流程。

实现上述目的的技术方案：

一种采用一个处理通道的立体摄像机，包括左右镜头(镜头L和镜头R)、左右传感器(传感器L和传感器R)、3D合成环节、ISP以及图像压缩环节。如图3所示。所述左右镜头分别用于向左右传感器成像；所述左右传感器分别用于左右通道的光电信号转换，它们分别输出称为拜尔格式的左右通道的原始图像数据；所述3D合成环节用于实现左右通道原始图像数据合成为3D视频的组帧，其具体结构如图4所示。其第一个步骤为对输入的左右通道原始数据以加权和的方式进行列合并处理。列合并处理以每4列为一组进行，其中第1第2列为一列对、第3第4列为另一列对。在进行列合并处理时每组中奇数列的数据加权相加、偶数列的数据以同样的加权系数加权相加。如果加权系数取为100％及0％，则表示列合并处理采用其中一列对而舍去另一列对。列合并处理后每组中一列对保存列合并后的数据值，另一列对置零。左通道原始数据的列合并方法如图5所示、其右通道原始数据的列合并方法如图6所示。列合并后的附加得益为信噪比得到改善。此时，数据仍为拜尔格式。3D合成环节的第二个步骤是对列合并后的左右通道数据组帧，组帧处理系将列合并后置零的列剔除，将有效数据列相邻放置。左通道数据的组帧如图7所示、其右通道数据的组帧如图8所示。组帧后，左右通道的数据列数均为原始数据列数的1/2。3D合成环节的第三个步骤为对左右通道组帧后数据进行3D组帧，形成3D原始图像。3D原始图像每帧列数与单一通道原始图像每帧列数一致。3D组帧的方法为将左通道组帧数据之一行数据与右通道组帧数据中同一行的数据相邻放置形成一行3D原始图像数据。遍历所有行，形成一帧3D原始图像。如图9所示。3D组帧后，每帧图像列数恢复为单通道原始图像的每帧列数、每帧图像的行数保持为单通道原始图像的行数，每帧图像的数据格式仍然为拜尔格式；所述ISP用于对输入的3D原始图像进行图像信号处理，因为其接收到的输入数据为拜尔格式，ISP的处理过程与接收到从传感器直接输入的信号相同；所述图像压缩环节用于对经ISP处理后的视频进行压缩处理，以适应存储和通过网络发送的带宽限制。在整个过程中，ISP和图像压缩环节只使用了一个通道。

采用上述技术方案，本专利有益的技术效果在于：

(1)只需一个通道的处理单元便可实现3D视频处理，实现了以最低代价实现立体摄像机的构建；

(2)左右通道数据在同一处理单元中进行运算处理，自动实现了同步；

(3)有助于改善摄像机的信噪比。

附图说明

图1为通常3D摄像机结构框图。

图2为一种side-by-side 3D视频结构。

图3为本发明立体摄像机结构框图。

图4为3D合成环节具体结构框图。

图5为左通道数据列合并方法。

图6为右通道数据列合并方法。

图7为左通道数据列合并后组帧示意图。

图8为右通道数据列合并后组帧示意图。

图9为3D组帧示意图。

图10为具体实施方案。

具体实施方式

一种采用一个处理通道的立体摄像机，如图10所示，包括左镜头1和右镜头2、左传感器3和右传感器4、L通道列合并处理模块5和R通道列合并处理模块6、L通道组帧模块7和R通道组帧模块8、3D组帧模块9、ISP(图像信号处理)模块10以及图像压缩模块11。左镜头1和右镜头2分别将拍摄的场景成像在左传感器3和右传感器4上；左传感器3和右传感器4分别将光信号转换成数字图像数据，形成左右通道(L、R通道)图像数据；L通道列合并处理模块5和R通道列合并处理模块6分别将左右通道的图像数据进行列合并处理，合并处理中所采用的加权系数为0.5；L通道组帧模块7和R通道组帧模块8将由L通道列合并处理模块5和R通道列合并处理模块6处理后的数据以有效数据位置相连接的方式技能型组帧，组帧后的数据数据处到3D组帧模块9；3D组帧模块9以行为单位将L通道组帧模块7和R通道组帧模块8输出的相应行中的数据以分别放置在行左右两方的方式将L通道组帧模块7和R通道组帧模块8输出的数据编排放置，组帧后的数据输出到ISP模块10。至此，所有图像数据保持为拜尔格式；ISP模块10对输入数据进行运算处理，器处理方式方法与处理单通道图像相同。ISP模块10的输出连接到图像压缩模块11；图像压缩模块11以对待单通道图像相同的方式方法对来自ISP模块10的数据进行压缩处理，其输出作为立体摄像机的输出。

Claims

1.一种采用一个处理通道的立体摄像机，其特征在于，其3D合成环节置于ISP模块之前。

2.如权利要求1所述的一种采用一个处理通道的立体摄像机，其特征还在于，其3D合成后的数据格式为拜尔格式。

3.一种采用一个处理通道的立体摄像机，其特征在于，其3D合成的第一个步骤为左右通道原始数据的列合并处理。

4.如权利要求3所述的一种采用一个处理通道的立体摄像机，其特征还在于，其以加权和的方式进行列合并处理。

5.如权利要求3所述的一种采用一个处理通道的立体摄像机，其特征还在于，其列合并处理以每4列为一组进行，其中第1第2列为一列对、第3第4列为另一列对，在进行列合并处理时每组中奇数列的数据加权相加、偶数列的数据以同样的加权系数加权相加，如果加权系数取为100％及0％，则表示列合并处理采用其中一列对而舍去另一列对。

6.一种采用一个处理通道的立体摄像机，其特征在于，其3D合成的第二个步骤是对列合并后的左右通道数据组帧。

7.一种采用一个处理通道的立体摄像机，其特征在于，其3D合成的第三个步骤是对左右通道组帧后数据按side-by-side方式的3D视频结构进行3D组帧，形成3D原始图像，3D原始图像每帧列数与单一通道原始图像列数一致。

8.如权利要求7所述的一种采用一个处理通道的立体摄像机，其特征还在于，3D组帧的方法为将左通道组帧数据之一行与右通道组帧数据中同一行数据相邻方式形成一行3D原始图像数据。遍历所有行，形成一帧3D原始图像。

9.一种采用一个处理通道的立体摄像机，其特征在于，其只需使用一个通道的ISP模块和图像压缩模块对3D原始图像进行处理。