CN109040731A - 单镜头立体影像装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种单镜头立体影像装置，包括镜头、电源单元、CCD器件、处理单元、分解单元及显示单元，线圈被通以三角波形电流时支撑件可相对于壳体进行滑动而使得透镜的焦点位置发生改变；控制单元于T时间内控制CCD器件拾取N张影像；处理单元与CCD器件通信连接，处理单元根据斜率K及每张影像拾取时对应的透镜焦点的位置的改变量而进行平移处理；分解单元对接收到的每一张影像进行分解处理并形成左影像及右影像；显示单元对接收到的左影像及右影像进行叠加显示处理从而形成立体影像；由此可见，本申请藉由透镜的位置的改变来实现镜头焦点位置的改变，并且在镜头不同的焦点位置处拾取影像，通过对这些影像的平移、分解及叠加处理，使得单镜头即可呈现立体影像，结构简单且实用。

Description

单镜头立体影像装置

技术领域

本发明涉及一种扑捉影像的影像装置，尤其涉及一种单镜头即可呈现立体影像的影像装置。

背景技术

立体成像的拍摄可分为静态景物拍摄和动态景物拍摄两大类。静态景物的拍摄，只需要使用一部照相机，在某一个位置角度先拍一张影像，然后平行移动照相机一段距离再拍一张，这样就得到了一组具有视差的立体影像。动态景物的拍摄,则需要利用特殊的立体相机(如双镜头相机),或者两部照相机一次同时拍摄两张影像；现有的立体成像的拍摄一般都是采用动态景物的拍摄获得的，即通过双镜头相机拍摄获得，双镜头相机都是采用两个并列的镜头同时扑捉影像，当左右两幅图分别进入左右眼时，便会产生立体的视觉效果，这种偏光原理广泛的应用在立体摄影中。然而这种双镜头相机成本相对于普通的单镜头相机而言，成本非常高，且也难以精准的反应物件的真实立体效果，从而使得最终获取的立体影像与实物在比例尺寸上存在偏差。

因此，亟需一种单镜头即可呈现立体影像的单镜头立体影像装置。

发明内容

本发明的目的在于提供一种单镜头即可呈现立体影像的单镜头立体影像装置，并且结构简单且实用。

本发明提供的单镜头立体影像装置，包括镜头、电源单元、CCD器件、处理单元、分解单元及显示单元，镜头包括壳体、透镜及支撑件，壳体及支撑件均呈筒状结构，壳体套设于支撑件外，支撑件相对于壳体呈上下滑动的设置，支撑件内环绕一周内嵌有磁体，透镜呈水平的内嵌于支撑件内，支撑件内还设置有线圈；线圈藉由一控制单元与电源单元电性连接，电源单元于控制单元的控制下为线圈提供斜率为K、周期为T的呈线性的三角波形电流，线圈被通以三角波形电流时支撑件可相对于壳体进行滑动而使得透镜的焦点位置发生改变； CCD器件与控制单元电性连接，控制单元于T时间内控制CCD器件拾取N张影像；处理单元与CCD器件通信连接，处理单元实时接收所述CCD器件于T时间内拾取的N张影像，并根据斜率K及每张影像拾取时对应的透镜焦点的位置的改变量而进行平移处理；分解单元与处理单元通信连接，进行平移处理后的N张影像依次传送至分解单元，分解单元对接收到的每一张影像进行分解处理并形成左影像及右影像；显示单元与分解单元通信连接，同一张影像分解形成的左影像及右影像同时传送至所述显示单元，所述显示单元对接收到的左影像及右影像进行叠加显示处理从而形成立体影像。

较佳地，本发明的单镜头立体影像装置的支撑件呈弹性结构。

与现有技术相比，本发明控制单元控制电源单元为线圈提供呈线性的三角波形电流时，通电的线圈将与支撑件内环绕一周内嵌的磁体的磁场发生相互作用力(即安培力)，由于磁体内嵌于支撑件内，而支撑件可相对于壳体进行滑动，因此通电的线圈与磁体之间产生的相互作用力将使得支撑件在壳体内进行上下滑动，线圈中三角波形电流的大小和方向的改变将改变支撑件在壳体内上下滑动的位移量和方向，支撑件的滑动将带动呈水平的内嵌于其内的透镜同步的进行上下滑动，透镜的上下滑动将使得其焦点位置发生改变；线圈在通以三角波形电流的一个周期T内，控制单元于线圈通电一个周期T时间内藉由焦点位置能发生改变的透镜而使CCD器件拾取N张影像，处理单元接收到CCD器件拾取的影像后并根据斜率K及透镜焦点的位置的改变量而进行平移处理，进行平移处理后的影像依次传送至分解单元进行分解处理并形成左影像及右影像，显示单元对接收到的左影像及右影像进行叠加显示处理从而形成立体影像；由此可见，本申请藉由透镜的位置的改变来实现镜头焦点位置的改变，并且在镜头不同的焦点位置处拾取影像，通过对这些影像的平移、分解及叠加处理，使得单镜头即可呈现立体影像，结构简单且实用。

附图说明

图1是本发明单镜头立体影像装置的镜头的结构示意图。

图2是本发明单镜头立体影像装置的原理框图。

图3是本发明三角波形电流一个周期的波形图。

具体实施方式

现在参考附图描述本发明的实施例，附图中类似的元件标号代表类似的元件。

如图1-图3所示，本发明提供的单镜头立体影像装置，包括镜头1、电源单元2、CCD器件3、处理单元4、分解单元5及显示单元6，镜头1包括壳体 11、透镜12及支撑件13，壳体11及支撑件13均呈筒状结构，壳体11套设于支撑件13外，支撑件13相对于壳体11呈上下滑动的设置，支撑件13内环绕一周内嵌有磁体(图中未标)；具体地，本发明支撑件13内嵌的磁体为磁粉所形成，当然也可利用磁块来形成磁体，透镜12呈水平的内嵌于支撑件13 内，具体地，支撑件13具有向内凸伸形成的卡环14，该卡环14中部开设有卡槽15，透镜12卡设于该卡槽15中从而固定于支撑件13上，支撑件13内还设置有线圈16；线圈16藉由一控制单元7与电源单元2电性连接；如图3所示电源单元2于控制单元7的控制下为线圈16提供斜率为K、周期为T的呈线性的三角波形电流，如图3所示的横坐标t表示时间，纵坐标I表示电流，斜率K 表示三角波形与右边t轴所成的角的正切值，由此可见，在图3中，时间t位于前、后四分之一周期T内的斜率为正数，而位于一个周期T中的中间二分之一周期T内的斜率则为负数，三角波形电流在整过周期T内的斜率K的绝对值大小是相同的；线圈16被通以三角波形电流时支撑件13可相对于壳体11进行滑动而使得透镜12的焦点位置发生改变；CCD器件3与控制单元7电性连接，控制单元7于T时间内控制CCD器件3拾取N张影像；处理单元4与CCD器件3 通信连接，处理单元4实时接收CCD器件3于T时间内拾取的N张影像，并根据斜率K及每张影像拾取时对应的透镜12焦点的位置的改变量而进行平移处理，该平移处理是对拾取的影像进行井深的平移，即距离镜头1越近的物体的影像获得的井深补偿越多，距离镜头1越远的物体的影像获得的井深补偿越小，当斜率K为负数时，井深补偿为负数；具体地三角波形电流的斜率K优选为1，当斜率K为1时，结合图3可知，时间t位于前、后四分之一周期T内的斜率为1，而位于一个周期T中的中间二分之一周期T内的斜率为-1；三角波形电流的周期优先为1秒，控制单元于1秒(即一个周期T)时间内控制CCD器件3拾取(即拍摄)的影像张数N为25；当然斜率K也可选为1.5，周期T也可设为0.5秒，一个周期T内CCD器件3拾取的影像张数N也可设为15，周期T(以秒为单位) 和影像张数N之间需要满足：周期T除以影像张数N的商小于等于0.04；分解单元5与处理单元4通信连接，进行平移处理后的N张影像依次传送至分解单元5，分解单元5对接收到的每一张影像进行分解处理并形成左影像及右影像；显示单元6与分解单元5通信连接，同一张影像分解形成的左影像及右影像同时传送至显示单元6，显示单元6对接收到的左影像及右影像进行叠加显示处理从而形成立体影像。本发明藉由通以三角波形电流的线圈16与磁体之间产生的相互作用力将使得支撑件13在壳体11内进行上下滑动，线圈16中三角波形电流的大小和方向的改变将改变支撑件13在壳体11内上下滑动的位移量和方向，支撑件13的滑动将带动透镜12同步的进行上下滑动，透镜12的上下滑动将使得其焦点位置发生改变；线圈16在通以三角波形电流的一个周期T内，控制单元7藉由焦点位置能发生改变的透镜12而使CCD器件3拾取N张影像，处理单元4接收到CCD器件3拾取的影像后并根据斜率K及透镜12焦点的位置的改变量而进行平移处理，进行平移处理后的影像经分解单元5进行分解处理并形成左影像及右影像，最后显示单元6对左影像及右影像进行叠加显示处理从而形成立体影像，使得本发明藉由单镜头1即可呈现立体影像，结构简单且实用。

如图1所示，以下对透镜12焦点位置发生改变的工作原理作一详细的说明：本发明当线圈16通以三角波形电流时，通电的线圈16将与支撑件13内环绕一周内嵌的磁体的磁场发生相互作用力(即安培力)，由于磁体内嵌于支撑件13 内，而支撑件13可相对于壳体11进行滑动，因此通电的线圈16与磁体之间产生的相互作用力将使得支撑件13在壳体11内进行上下滑动，根据安培定制可知，线圈13中三角波形电流的大小和方向的改变将改变支撑件13在壳体11内上下滑动的位移量和方向，支撑件13的滑动将带动呈水平的内嵌于其内的透镜 12同步的进行上下滑动，透镜12的上下滑动将使得其焦点位置发生改变。

较佳者，本发明的单镜头立体影像装置的支撑件13呈弹性结构，藉由弹性结构的支撑件13对透镜12进行支撑和固定，确保了透镜12在上下滑动过程中的稳定性，进一步的确保了CCD器件3拾取影像的稳定性。

结合图1-图3所示，本发明控制单元7控制电源单元2为线圈16提供呈线性的三角波形电流时，通电的线圈16将与支撑件13内环绕一周内嵌的磁体的磁场发生相互作用力(即安培力)，由于磁体内嵌于支撑件13内，而支撑件13 可相对于壳体11进行滑动，因此通电的线圈16与磁体之间产生的相互作用力将使得支撑件13在壳体11内进行上下滑动，线圈中三角波形电流的大小和方向的改变将改变支撑件13在壳体11内上下滑动的位移量和方向，支撑件13的滑动将带动呈水平的内嵌于其内的透镜12同步的进行上下滑动，透镜12的上下滑动将使得其焦点位置发生改变；线圈在通以三角波形电流的一个周期T内，控制单元7于线圈16通电一个周期T时间内藉由焦点位置能发生改变的透镜12 而使CCD器件3拾取N张影像，处理单元4接收到CCD器件3拾取的影像后并根据斜率K及透镜12焦点的位置的改变量而进行平移处理，进行平移处理后的影像依次传送至分解单元进行分解处理并形成左影像及右影像，显示单元6对接收到的左影像及右影像进行叠加显示处理从而形成立体影像；由此可见，本申请藉由透镜12的位置的改变来实现镜头1焦点位置的改变，并且在镜头1不同的焦点位置处拾取影像，通过对这些影像的平移、分解及叠加处理，使得单镜头即可呈现立体影像，结构简单且实用。

以上所揭露的仅为本发明的优选实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明申请专利范围所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (2)

1.一种单镜头立体影像装置，其特征在于，包括：

镜头，所述镜头包括壳体、透镜及支撑件，所述壳体及支撑件均呈筒状结构，所述壳体套设于所述支撑件外，所述支撑件相对于所述壳体呈上下滑动的设置，所述支撑件内环绕一周内嵌有磁体，所述透镜呈水平的内嵌于所述支撑件内，所述支撑件内还设置有线圈；

电源单元，所述线圈藉由一控制单元与所述电源单元电性连接，所述电源单元于所述控制单元的控制下为所述线圈提供斜率为K、周期为T的呈线性的三角波形电流，所述线圈被通以所述三角波形电流时所述支撑件可相对于壳体进行滑动而使得透镜的焦点位置发生改变；

CCD器件，所述CCD器件与所述控制单元电性连接，所述控制单元于T时间内控制所述CCD器件拾取N张影像；

处理单元，所述处理单元与所述CCD器件通信连接，所述处理单元实时接收所述CCD器件于T时间内拾取的N张影像，并根据斜率K及每张影像拾取时对应的所述透镜焦点的位置的改变量而进行平移处理；

分解单元，所述分解单元与所述处理单元通信连接，进行平移处理后的N张影像依次传送至所述分解单元，所述分解单元对接收到的每一张影像进行分解处理并形成左影像及右影像；及

显示单元，所述显示单元与所述分解单元通信连接，同一张影像分解形成的左影像及右影像同时传送至所述显示单元，所述显示单元对接收到的左影像及右影像进行叠加显示处理从而形成立体影像。

2.如权利要求1所述的单镜头立体影像装置，其特征在于，所述支撑件呈弹性结构。