CN218830149U - 3d图像处理系统以及3d摄像设备 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种3D图像处理系统以及3D摄像设备，3D图像处理系统包括：3D摄像设备以及与3D摄像设备连接的主机。并且其中，3D摄像设备包括依序并排设置的多个摄像机，并且还包括与多个摄像机连接的具有多选二功能的切换传输电路。以及，主机包括与切换传输电路连接的处理器。

Description

3D图像处理系统以及3D摄像设备

技术领域

本申请涉及图像处理技术领域，特别是涉及一种3D图像处理系统以及3D摄像设备。

背景技术

现今，直播作为一种新兴的视频播放方式正在广泛的被人们所接受。由于直播能够产生巨大的经济利益和文化传播价值，所以对于直播系统的要求也越来越高。从而3D摄像设备被广泛用于直播设备中，以便在直播过程中采集3D图像，并将采集的3D图像进行广播。

但是，现有的3D摄像设备在使用时还存在诸多不便，由于现有的3D摄像设备中用于拍摄3D图像的两个摄像机之间的基线是固定的，因此现有的3D摄像设备只能拍摄距离3D摄像设备一定距离范围内的对象的3D图像。一旦该对象移动到更近或者更远的距离，就不能拍摄到理想的3D图像，从而给使用带来了不便。

针对上述的现有技术中存在的3D摄像设备只能拍摄一定距离范围内的对象的3D图像，从而使用不便的技术问题，目前尚未提出有效的解决方案。

实用新型内容

本实用新型提供了一种3D图像处理系统以及3D摄像设备，以至少解决现有技术中存在的3D摄像设备只能拍摄一定距离范围内的对象的3D图像，从而使用不便的技术问题。

根据本申请的一个方面，提供了一种3D图像处理系统，包括：3D摄像设备以及与3D摄像设备连接的主机。并且其中，3D摄像设备包括依序并排设置的多个摄像机，并且还包括与多个摄像机连接的具有多选二功能的切换传输电路，其中多个摄像机的数量在三个以上。以及，主机包括与切换传输电路连接的处理器。

可选地，多个摄像机包括第一摄像机、第二摄像机和第三摄像机，其中第二摄像机与第三摄像机之间的基线是第一摄像机与第二摄像机之间的基线的2倍。

可选地，第一摄像机与第二摄像机之间的基线为20～30mm。

可选地，切换传输电路包括：具有多选二功能的切换电路以及与切换电路连接的第一收发器，其中多个摄像机与切换电路连接。并且，主机还包括与处理器连接的第二收发器，其中第二收发器与第一收发器通信连接。

可选地，切换传输电路包括：具有多选二功能的切换电路以及与切换电路连接的串行器，其中多个摄像机与切换电路连接，并且主机还包括与处理器连接的解串器，其中解串器通过串行电缆与串行器通信连接。

可选地，切换传输电路包括CSI-2合并电路以及与CSI-2合并电路连接的串行器，主机包括信号收发电路，并且信号收发电路包括解串器以及与解串器连接的CSI-2分离电路，串行器与解串器通过串行电缆连接。并且其中多个摄像机与CSI-2合并电路连接，CSI-2分离电路与处理器连接。

可选地，主机还包括选择器接口，选择器接口与处理器连接。

可选地，主机包括：3D图像输出接口和网络接口。其中，3D图像输出接口分别与处理器和外设的3D显示器连接，并且3D显示器用于显示3D图像。以及，网络接口分别与处理器和外设的网络设备连接，并且网络设备用于通信。

根据本申请的另一个方面，提供了一种3D摄像设备，包括依序并排设置的多个摄像机，并且还包括与多个摄像机连接的具有多选二功能的切换传输电路，其中多个摄像机的数量在三个以上。

可选地，多个摄像机包括第一摄像机、第二摄像机和第三摄像机，其中第二摄像机与第三摄像机之间的基线是第一摄像机与第二摄像机之间的基线的2倍。

从而，本实用新型在3D摄像设备中设置了并排布置的多个摄像机。并且将多个摄像机与具有多选二功能的切换传输电路连接。从而切换传输电路可以根据从主机收到的切换指令在不同的拍摄模式进行切换。由于在不同的模式中，拍摄3D图像的摄像机之间的基线不同，因此所拍摄的距离范围也不同。从而本实施例的3D图像处理系统能够根据切换指令在不同的拍摄距离范围之间进行切换，从而可以拍摄更宽的距离范围内的对象的3D图像。解决了现有技术中存在的3D摄像设备只能拍摄一定距离范围内的对象的3D图像，从而使用不便的技术问题。

根据下文结合附图对本申请的具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本实用新型的上述以及其他目的、优点和特征。

附图说明

后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本申请的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：

图1是根据本申请一个实施例的3D图像处理系统的示意图；

图2是根据本申请一个实施例的3D图像处理系统中，并排设置的摄像机的示意图；

图3～图5是本申请一个实施例的3D图像处理系统进一步的示意图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的术语在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

图1是根据本申请一个实施例的3D图像处理系统的连接示意图，该3D图像处理系统例如可以是一种用于直播的3D直播设备。参考图1所示，该3D图像处理系统包括：3D摄像设备10以及与3D摄像设备10连接的主机20。并且其中，3D摄像设备10包括并排设置的多个第一摄像机111～113，并且还包括与多个摄像机111～113连接的具有多选二功能的切换传输电路120。并且主机20包括与切换传输电路120连接的处理器210。其中多个摄像机111～113的数量在三个以上。该多选二功能用于从多个摄像机111～113中选择两个不同的摄像机。

在具体使用时，3D图像处理系统可以从摄像机111～113中选择两个摄像机进行组合，用于拍摄不同距离的对象的3D图像。由于与摄像机111～113连接的切换传输电路120具有多选二的切换传输功能，因此切换传输电路120可以在不同的拍摄模式之间进行切换。其中，与不同拍摄模式对应的摄像机组合不同。例如在模式一下，利用第一摄像机111和第二摄像机112拍摄3D图像；在模式二下，利用第一摄像机111和第三摄像机113拍摄3D图像；以及在模式三下，利用第二摄像机112和第三摄像机113拍摄3D图像。从而切换传输电路120通过切换不同的组合方式，可以实现不同的拍摄模式。

主机20的处理器210可以根据从外部接收的切换指令向3D摄像设备10的切换传输电路120发送用于切换拍摄模式的切换指令。从而，切换传输电路120可以根据从处理器210接收的切换指令，选择与切换指令对应的拍摄模式，并将与该拍摄模式对应的两个摄像机所拍摄的3D图像传输至处理器210。

此外参考图2所示，由于摄像机111～113并排设置，因此不同模式的摄像机组合的基线不同。例如，在模式一中，第一摄像机111与第二摄像机112之间的基线为L；在模式二中，第一摄像机111与第三摄像机113之间的基线为3L；以及在模式三中，第二摄像机112与第三摄像机113之间的基线为2L。因此在不同模式下，3D摄像设备10以不同的基线拍摄3D图像，从而3D摄像设备10可以在不同拍摄模式下拍摄不同距离的对象的3D图像。

正如背景技术中所述的，由于现有的3D摄像设备中用于拍摄3D图像的两个摄像机之间的基线是固定的，因此现有的3D摄像设备只能拍摄距离3D摄像设备一定距离范围内的对象的3D图像。一旦该对象移动到更近或者更远的距离，就不能拍摄到理想的3D图像，从而给使用带来了不便。

有鉴于此，本实用新型在3D摄像设备10中设置了并排布置的多个摄像机111～113。并且将多个摄像机111～113与具有多选二功能的切换传输电路120连接。从而切换传输电路120可以根据从主机收到的切换指令在不同的拍摄模式进行切换。由于在不同的模式中，拍摄3D图像的摄像机之间的基线不同，因此所拍摄的距离范围也不同。从而本实施例的3D图像处理系统能够根据切换指令在不同的拍摄距离范围之间进行切换，从而可以拍摄更宽的距离范围内的对象的3D图像。解决了现有技术中存在的3D摄像设备只能拍摄一定距离范围内的对象的3D图像，从而使用不便的技术问题。此外，尽管本实施例中以三个摄像机为例进行了说明，即并排布置了三个摄像机111～113。但是设置更多的摄像机的技术方案也仍然在本实用新型的保护范围内。例如，可以并排布置4个摄像机，并且切换传输电路120具有四选二的功能，从而在不同的拍摄模式中从4个摄像机中选择不同的两个摄像机进行拍摄。当然，也可以并排布置更多的摄像机，例如5个摄像机或者6个摄像机，相应的切换传输电路120具有五选二或六选二的功能。此处不再赘述。

可选地，参考图2所示，多个摄像机111～113包括第一摄像机111、第二摄像机112和第三摄像机113。其中第二摄像机112与第三摄像机113之间的基线是第一摄像机111与第二摄像机112之间的基线的2倍。具体地，第一摄像机111与第二摄像机112之间的基线为L，第二摄像机112与第三摄像机113之间的基线为2L。从而在不同的拍摄模式下，可以3D摄像设备10可以以基线L、基线2L以及基线3L进行3D图像的拍摄，从而可以以更加连贯的方式配置不同拍摄模式下的基线长度，从而可以连续地在更大拍摄距离范围内实现3D图像的拍摄。

可选地，第一摄像机111与第二摄像机112之间的基线为20～30mm，从而第二摄像机112与第三摄像机113之间的基线为40～60mm，第一摄像机111与第三摄像机113之间的基线为60～90mm。

总体上，基线长度的选择考虑到了人眼瞳距，所拍摄物体到摄像机的距离；例如在3D直播场景下，如果需要展示近距离的物品，那么选择最短基线长度L的双目相机，就基本满足视差要求，否则观者就会有明显的不适；相反，如果在户外拍摄远处一些的场景，就要尽量长点的基线，否则由于视差太小，拍摄的远处物体3D感不强。其中20-30mm的基线距离适合拍摄近距离对象的特写，被拍摄对象与3D摄像设备10的距离大约在1m以内；40～60mm基线的基线距离适合拍摄与3D摄像设备10的距离在1m～5m的对象，比如主播；60～90的基线距离一般用于室外场景的拍摄，比如篮球比赛等。并且进一步优选地，第一摄像机111与第二摄像机112之间的基线为26mm，从而第二摄像机112与第三摄像机113之间的基线为52mm，第一摄像机111与第三摄像机113之间的基线为78mm。

可选地，参考图3所示，切换传输电路120包括：具有多选二功能的切换电路121a以及与切换电路121a连接的第一收发器122a。其中多个摄像机111～113与切换电路121a连接。并且主机20还包括与处理器210连接的第二收发器230a，其中第二收发器230a与第一收发器122a通信连接。从而，切换传输电路120可以通过第一收发器122a从第二收发器230a接收切换指令，并将所接收的切换指令传输至切换电路121a。切换电路121a根据切换指令所对应的拍摄模式从摄像机111～113中选择两个相应的摄像机，并将所选择的摄像机拍摄的3D图像传输至第一收发器122a，从而第一收发器122a将3D图像通过第二收发器230a传输给处理器210。其中，切换电路121a可以选择现有的多选二的逻辑电路，此处不再赘述。

从而在本方案中，由于采用了独立设置的具有多选二功能的切换电路121a实现不同的拍摄模式之间的切换，因此简化了切换传输电路120的电路结构，从而降低了3D图像处理系统的成本。

可选地，参考图4所示，切换传输电路120包括：具有多选二功能的切换电路121b以及与切换电路121b连接的串行器122b，其中多个摄像机111～113与切换电路121b连接，并且主机20还包括与处理器210连接的解串器230b，其中解串器230b通过串行电缆与串行器122b通信连接。

具体地，切换传输电路120可以通过串行器122b将从切换电路121b接收的3D图像转换为串行信号，并通过串行电缆传输至主机20的解串器230b。然后解串器230b将所接收的串行信号转换为相应的3D图像信号后再传输至处理器210。此外，解串器230b可以通过串行器122b与解串器230b之间的I²C总线，将处理器210发出的切换指令反向传输至串行器122b，并由串行器122b将切换指令传输至切换电路121b，从而控制切换电路121b的切换操作。

从而，由于立体摄像设备10与主机20之间可以通过串行电缆连接，因此可以以更远的距离将立体摄像设备10所拍摄的3D图像信号传输至主机20，从而可以更加方便地布置立体摄像设备10和主机20。

其中，作为串行器122b的一个实例，例如可以采用美信公司的MAX96715。作为解串器230b的一个实例，例如可以采用美信公司的MAX9276B。从而，串行器122b可以通过串行电缆向解串器230b传输3D图像信号，解串器230b可以通过I²C总线向串行器b传输控制指令。

可选地，参考图5所示，切换传输电路120包括CSI-2合并电路121c以及与CSI-2合并电路121c连接的串行器122c，主机20包括信号收发电路230c，并且信号收发电路230c包括解串器231c以及与解串器231c连接的CSI-2分离电路232c，串行器122c与解串器231c通过串行电缆连接。并且其中多个摄像机111～113与CSI-2合并电路121c连接，CSI-2分离电路232c与处理器210连接。

具体地，在本实施例中，切换传输电路120通过CSI-2合并电路121c实现多选二的功能，并且CSI-2合并电路121c还可以将MIPI格式的图像信号转换为适用于串行器122c的信号格式。此外CSI-2分离电路232c从解串器231c接收解串后的信号，并且将解串后的信号转换为MIPI格式的图像信号并传输至处理器210。此外，解串器231c可以通过串行器122c与解串器231c之间的I²C总线，将处理器210发出的切换指令反向传输至串行器122c，并由串行器122c将切换指令传输至CSI-2合并电路121c，从而控制CSI-2合并电路121c的切换操作。由于现有摄像机的图像传感器多采用MIPI格式来传输图像信号，因此本申请的技术方案能够与现有的摄像机更好地兼容，从而便于用户使用。

可选地，参考图1所示，主机20还包括选择器接口220，选择器接口220与处理器210连接。从而处理器210可以通过选择器接口220与外设的选择器30通信连接，从而用户可以通过选择器30向处理器210发送切换拍摄模式的指令。

可选地，主机20包括：3D图像输出接口240和网络接口250，其中3D图像输出接口240分别与处理器装置210和外设的3D显示器40连接，并且3D显示器40用于显示3D图像；以及网络接口250分别与处理器装置210和外设的网络设备50连接，并且网络设备50用于通信。

具体地，参考图1所示，主机20还包括有3D图像输出接口240和网络接口250。3D图像输出接口240分别与处理器装置210和外设的3D显示器40连接，用于接收3D图像并将接收到的3D图像传输至3D显示器40。网络接口250分别与处理器装置210和外设的网络设备50连接，用于将3D图像传输至网络设备50。其中，3D显示器40用于显示3D图像，网络设备50用于通信。从而，通过上述产品结构达到了能够将3D图像传输到外部设备以及与外部设备进行通信的技术效果。

参考图1所示，根据本实施例的另一个方面，提供了一种3D摄像设备10，包括依序并排设置的多个摄像机111～113，并且还包括与多个摄像机111～113连接的具有多选二功能的切换传输电路120。其中多个摄像机111～113的数量在三个以上。该多选二功能用于从多个摄像机111～113中选择两个不同的摄像机。

可选地，多个摄像机111～113包括第一摄像机111、第二摄像机112和第三摄像机113。第二摄像机112与第三摄像机113之间的基线是第一摄像机111与第二摄像机112之间的基线的2倍。

此外，关于3D摄像设备10的进一步具体的内容，参见本实施例第一个方面关于3D摄像设备10的说明。

从而，本实用新型在3D摄像设备中设置了并排布置的多个摄像机。并且将多个摄像机与具有多选二功能的切换传输电路连接。从而切换传输电路可以根据从主机收到的切换指令在不同的拍摄模式进行切换。由于在不同的模式中，拍摄3D图像的摄像机之间的基线不同，因此所拍摄的距离范围也不同。从而本实施例的3D图像处理系统能够根据切换指令在不同的拍摄距离范围之间进行切换，从而可以拍摄更宽的距离范围内的对象的3D图像。解决了现有技术中存在的3D摄像设备只能拍摄一定距离范围内的对象的3D图像，从而使用不便的技术问题。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

以上所述，仅为本申请较佳的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种3D图像处理系统，其特征在于，包括：3D摄像设备(10)以及与所述3D摄像设备(10)连接的主机(20)，并且其中

所述3D摄像设备(10)包括依序并排设置的多个摄像机(111～113)，并且还包括与所述多个摄像机(111～113)连接的具有多选二功能的切换传输电路(120)，其中所述多个摄像机(111～113)的数量在三个以上，以及

所述主机(20)包括与所述切换传输电路(120)连接的处理器(210)。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述多个摄像机(111～113)包括第一摄像机(111)、第二摄像机(112)和第三摄像机(113)，其中所述第二摄像机(112)与所述第三摄像机(113)之间的基线是所述第一摄像机(111)与所述第二摄像机(112)之间的基线的2倍。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述第一摄像机(111)与所述第二摄像机(112)之间的基线为20～30mm。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述切换传输电路(120)包括：具有多选二功能的切换电路(121a)以及与所述切换电路(121a)连接的第一收发器(122a)，其中所述多个摄像机(111～113)与所述切换电路(121a)连接，并且

所述主机(20)还包括与所述处理器(210)连接的第二收发器(230a)，其中所述第二收发器(230a)与所述第一收发器(122a)通信连接。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述切换传输电路(120)包括：具有多选二功能的切换电路(121b)以及与所述切换电路(121b)连接的串行器(122b)，其中所述多个摄像机(111～113)与所述切换电路(121b)连接，并且

所述主机(20)还包括与所述处理器(210)连接的解串器(230b)，其中所述解串器(230b)通过串行电缆与所述串行器(122b)通信连接。

6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述切换传输电路(120)包括CSI-2合并电路(121c)以及与所述CSI-2合并电路(121c)连接的串行器(122c)，所述主机(20)包括信号收发电路(230c)，并且所述信号收发电路(230c)包括解串器(231c)以及与所述解串器(231c)连接的CSI-2分离电路(232)，所述的串行器(122c)与所述解串器(231c)通过串行电缆连接，并且其中

所述多个摄像机(111～113)与所述CSI-2合并电路(121c)连接，所述CSI-2分离电路(232)与所述处理器(210)连接。

7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，主机(20)还包括选择器接口(220)，所述选择器接口(220)与所述处理器(210)连接。

8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述主机(20)包括：3D图像输出接口(240)和网络接口(250)，其中

所述3D图像输出接口(240)分别与所述处理器(210)和外设的3D显示器(40)连接，并且所述3D显示器(40)用于显示3D图像；以及

所述网络接口(250)分别与所述处理器(210)和外设的网络设备(50)连接，并且所述网络设备(50)用于通信。

9.一种3D摄像设备(10)，其特征在于，包括依序并排设置的多个摄像机(111～113)，并且还包括与所述多个摄像机(111～113)连接的具有多选二功能的切换传输电路(120)，其中所述多个摄像机(111～113)的数量在三个以上。

10.根据权利要求9所述的3D摄像设备(10)，其特征在于，所述多个摄像机(111～113)包括第一摄像机(111)、第二摄像机(112)和第三摄像机(113)，其中所述第二摄像机(112)与所述第三摄像机(113)之间的基线是所述第一摄像机(111)与所述第二摄像机(112)之间的基线的2倍。

Images