全息照相设备、利用全息照相实现对准的方法及系统与流程

本发明大体上涉及全息照相设备，更具体地，涉及用于对准的全息照相设备以及包括该全息照相设备的系统。

背景技术：

在许多情况下可能需要对准对象。例如，在拍摄护照照片时，人的头部必须相对于照相机适当定位。此外，在许多机器人制造或加工应用中，例如，一对象可能需要相对于另一对象或相对于具有特定取向的机器进行对准，比如在机器人在自动化仓库内移动的情况下可能被要求进行对准。

技术实现要素：

根据一实施例，本发明提供一种全息照相设备，该全息照相设备包括：编码后全息图像中的用于表示对准目标的目标全息视图；以及所述编码后全息图像的多个非目标全息视图，每个非目标全息视图指示相对于所述目标全息视图的位置。

根据另一实施例，本发明提供一种利用全息照相实现对准的方法，该方法包括：检测全息照相设备上的编码后全息图像的非目标全息视图，所述非目标全息视图指示相对于所述编码后全息图像的目标全息视图的位置；基于指示相对于所述目标全息视图的位置的所述非目标全息视图，引起相对于所述目标全息视图的位置的变化。

根据又一实施例，本发明提供一种利用全息照相实现对准的系统，该系统包括：全息照相设备，与对象相关联，所述全息照相设备包括编码后全息图像的多个非目标全息视图，每个非目标全息视图包括用于指示相对于目标全息视图的位置的机器可读代码；成像设备，用于读取所述非目标全息视图中的至少一个非目标全息视图的所述机器可读代码；以及处理器，基于在所述非目标全息视图中的至少一个非目标全息视图上编码的所述机器可读代码，确定所述对象相对于所述成像设备的对准位置。

附图说明

为了更全面地理解各种示例，现参考结合附图所作的以下描述，其中：

图1示出带有示例性全息照相设备的照相机设备；

图2示出带有另一示例性全息照相设备的照相机设备；

图3示出持有具备示例性全息照相设备的照相机的用户的示例；

图4示出使用带有示例性全息照相设备的照相机系统的用户的示例；

图5示出带有具备用于对准照相机的示例性全息照相设备的对象的系统；

图6提供示例性位置识别系统的示意图；

图7示出从不同位置观看的示例性全息照相设备；

图8示出用于在全息照相设备上编码的示例性三维对象的不同视图；以及

图9A-9D示出用于在全息照相设备上编码的示例性全息图像。

具体实施方式

在本文所描述的各种示例中，全息照相设备被用于使对准更为容易。全息照相设备可包括在从不同位置观看时可具有不同视图的编码后全息图像。编码后图像的每个视图可指示与对准于目标位置相应的位置。目标位置可与全息照相设备的编码后全息图像上的目标全息视图相关联。

在各种示例中，全息照相设备可包括常规的全息照相。在其他示例中，全息照相设备可包括多视图三维显示。可被形成的多视图三维显示可以再现由目标从各种角度反射出的光线，用以从诸如人类观看者的不同眼睛或者相对于全息照相设备被定位在不同位置的成像设备等不同的视角获得不同的图像。在一个示例中，多视图三维显示可使用非图案化凹槽，用以在不同的方向上发出光。

图1示出带有示例性全息照相设备的照相机设备。所示出的照相机设备100可以是移动电话或数码相机。照相机设备100包括诸如智能手机上的前置照相机等的照相机110。照相机设备100还包括显示器120，其提供了通过照相机110所看到的图像。

通常，要拍摄自己照片的人注视屏幕以确保适当对准。由于用户没有看向照相机，因此得到用户眼睛向下垂下的图像。在所示的示例中，照相机设备100在照相机110 的附近提供有全息照相设备130。全息照相设备130为用户提供了对准机构，用以允许用户更近地看向照相机110。下面参考图6-9对全息照相设备130的各种示例进行说明。

图2示出带有另一示例性全息照相设备的照相机设备。图2的照相机设备200类似于图1的照相机设备100，并且包括照相机210、显示器220和全息照相设备230。全息照相设备230以环形结构来形成，并被置于照相机设备210的周围。

在图1和图2的示例中，可以允许用户注视照相机或靠近照相机，而不是朝着显示屏幕。全息照相设备可以为用户提供与照相机适当对准的指示。全息照相设备的示例将在以下更详细地描述。据此，用户能够获取更理想的自拍照。

图3示出了系统300的示例，该系统300包括持有照相机310的用户，照相机310 具备示例性全息照相设备320。应当注意，尽管全息照相设备320是平板设备，其可以但并不一定被放置在平行于镜头的位置上，图3只是为了清楚起见而示意性地示出全息照相设备320。如上面参考图1和图2所描述的，全息照相设备320允许用户适当对准照相机以拍摄自己而不使用显示器。例如，用户可移动照相机以使用全息照相设备320实现适当对准。因此，利用适当对准，以用户注视照相机镜头的方式，使照相机瞄准用户的眼睛。用户的头部也可被适当地框入并转动地对准。

在其他示例中，如图4所示，全息照相设备420可被用于使用户相对于照相机410 被适当定位。因此，用户可以移动并使用全息照相设备来适当地定位自己。例如，在护照照片或其他专业照片或者医学成像的情况下，用户可能被要求使自己以特定方式相对于照相机或图像捕获设备来定位。

现在参考图5，示出了使用用于对准的全息照相的系统500。在图5的系统500中，照相机510可使用对象530上的全息照相设备520以适当对准对象。例如，照相机510 可与机器人处理器相关联，机器人处理器要求对象530位于特定的位置和/或取向，以便进行处理。全息照相520可指示对象530的当前位置。可以提供一种机构(未示出)，用以基于通过照相机510观看全息照相设备520，从而改变对象530的对准或取向。在一个示例中，照相机510可被安装在车辆上，并且全息照相设备520可被用于使车辆在例如自动驾驶模式下的自动泊车更为容易。例如，车辆可以是机器人驾驶的车辆。

图6提供示例性位置识别系统的示意图。在示例性系统600中，全息照相设备610 被用于对准诸如照相机620等视觉设备。在其他示例中，视觉设备可以是人的眼睛或任何其他成像设备。在图6的图示中，照相机620和目标点(例如，全息照相设备的中心点)之间的瞄准线被示为附图标记630，并且附图标记632表示瞄准线在全息照相设备610上的投影。照相机620相对于目标的位置可被表示为两个角度测量。第一角度650是方位角，被测量以作为在全息照相设备的平面中的诸如参考线612的参考方向与瞄准线在全息照相设备上的投射632之间的夹角。第二角度660是全息照相设备610的平面与瞄准线630之间的仰角。当然，位置可以以本公开的范围内可以考虑的各种其他方式来表示。

图7示出从不同位置观看的示例性全息照相设备。示例性全息照相设备700可包括点阵的编码后图像。示例性全息照相设备700还可包括特征702，特征702用于使全息照相设备的取向或取向的检测更为容易。当从不同位置观看时，编码后图像的不同视图可以指示观看者相对于目标的位置。在这方面，目标可以是从平面全息照相设备700延伸穿过全息照相设备700的中心的法线瞄准线。图7示出全息照相设备700 的一连串视图，其示出了如何能够将角度信息光学地传输给观看者或诸如照相机等成像设备。当从目标位置处，比如直接从全息照相设备700的上方(如图7(a)所示) 处观看全息照相设备时，点阵中的目标点可以以不同于其他点的方式来显现。在一些示例中，目标点例如可以更亮、更暗或以不同的颜色来显现。在外观上的变化可以使目标位置的识别更为容易。

如果观察者被定位使得瞄准线在一个维度中与法线成例如10度，则全息照相设备 700可以如图7(b)中所示显现。图7(c)示出了当全息照相设备700沿在一个维度中与法线成20度并且在第二方向上与法线成20度的瞄准线被观看时该全息照相设备 700可以显现的样子。最后，图7(d)示出了当全息照相设备700从在一个维度中与法线成5度的角度被观看时该全息照相设备700可以显现的样子。在这方面，两个相邻的点可以与矩阵中的其他点不同地显现。

在一些示例中，全息照相设备可以用三维对象的图像进行编码。这种对象也可以允许通过观看三维对象的取向而进行视觉对准。对象的取向可以允许测定为适当对准所需的位置改变。在某些示例中，三维对象可包括非对称特征，该非对称特征可以使旋转对准更为容易。在图8中示出具有非对称特征的三维对象的一个示例，其包括示例性三维对象的各种视图。相当于一组二维图像的三维对象图像可在全息照相设备上被编码为全息图。

图8的示例性对象是具有主体810、把手820和开口830的花瓶800。在所示出的示例中，花瓶的目标对准可以是用户朝向花瓶800内侧底部注视开口830。当从目标对准以外的位置处观看全息照相对象时，如图8(a)和图8(b)中所示，可以从偏离中心的视角处观看花瓶800。如在图8(c)中所示，当适当对准时，花瓶800的开口 830可以在外观上发生变化。例如，在图8(c)中，开口变暗。在其他示例中，该开口可以是明亮的、不同的颜色或以其他方式来在视觉上发生变化。

如以上所提到的，三维对象可包括非对称特性，以允许适当地旋转对准。在图8 的示例中，花瓶800的把手820提供非对称特征。如在图8(c)中所示，当手柄820 出现在诸如在花瓶的顶侧等特定位置时，可以实现适当的旋转对准。

图9A-9D示出了用于在全息照相设备上编码的示例性全息图像。在各种示例中，编码后图像可以是小平面形成的球体，类似于小型球面反射镜。每个小平面可包括该小平面例如相对于目标小平面的位置的指示。因此，编码后图像的视图可对应于球形编码后图像中的一个或多个小平面。在不同的示例中，每个小平面的位置可以以不同的方式来指示。图9A-9D示出了一些这样的例子。

首先参照图9A，编码后图像的每个视图可包括诸如以上参考图8所描述的对象等三维对象的视图。在这方面，球形对象的每个小平面可包括来自不同视角的三维对象的图像。每个不同的视角可以指示相应视图的位置或相对于目标视图或视角的小平面。

现在参照图9B，编码后图像的每个视图可包括用于指示该视图相对于目标视图的角位置的数值。例如，该数值可以指示方位角值和仰角角度，比如以上参考图6所描述的角度。因此，观看每个视图的用户或照相机可以获知为对准目标视图或小平面所需的位置变化。

现在参考图9C，编码后图像的每个视图可包括指示每个视图相对于目标视图的位置的代码。如在图9C中所示，代码可以是数值。该数值例如可通过查找表与相对位置相关联。在其他示例中，代替数值，每个视图或小平面可包括另一机器可读代码，例如条形码、快速阅读(QR)码或二维条形码。在不同的示例中，成像设备可被耦接到处理器。该成像设备可捕捉机器可读代码，并且处理器可确定为对准目标视图或小平面所需的位置变化。处理器可基于由机器可读代码所指示的相对位置来使位置发生变化。

现在参考图9D，编码后图像的每个视图可包括图形图像，该图形图像用于指示目标视图或到目标视图的方向。如在图9D中所示，目标视图或小平面可由目标符号来指示，并且非目标视视图或小平面可通过箭头来指示，箭头用于指示到目标的方向。在一些例子中，箭头的特征可指示为对准目标所需的改变幅度。例如，箭头的长度、厚度或亮度可指示到目标视图的距离。

各种示例的软件实现可以利用具有基于规则的逻辑及其他逻辑的标准编程技术来完成，以实现各种数据库检索步骤或过程、相关步骤或过程、比较步骤或过程以及决策步骤或过程。

前面各种示例的描述是为了说明和描述的目的。前面的描述并不旨在穷举或限制于所公开的示例，并且在上述的教导启发下，修改和变化是可能的或者是可以从各种示例的实践中获得的。这里所讨论的示例被选择并加以描述，用以解释本公开的各种示例以及其实际应用中的原则及性质，以使本领域技术人员能够利用适用于预期的特定用途的各种示例以及各种变形的本发明。本文所描述的各个示例的特征可以在方法、装置、模块、系统和计算机程序产品的所有可能的组合下进行组合。