专利名称：一种获得立体数码图像的方法
技术领域：
这是一种应用的各类影像领域、可以利用普通数码相机获得立体数码图像的方法。
背景技术：
随着科技的发展和提高，数码产品也日益丰富和多样，近年，数码相机已经成为其中最重要种类之一，由它所摄取的图像越来越精细，已渐渐替代传统的摄影技术，但是无论是传统的摄影技术还是现代的数码摄影技术，所获取的图像均为一个平面图像，缺乏层次，不能够全面的反映实际物体的客观现实，在过去也曾经出现过几种特殊的摄取图像以获得立体图像的方法，比如立体电影的获取和观看的方法，是以多视角拍摄以及和由偏光镜头拍摄、观众佩戴偏光眼睛来得到视觉上的立体效果图像的方法，但是以上的方法都有其不足之处，普通用户不能够随意拍摄，因而，现在立体摄影还没有真正地进入到人们的生活中去。
发明内容
本发明的目的就是提供一种可以利用普通数码相机、方便地获得三维立体图像的方法。
本发明的目的就是通过这样的方法来实现的用普通数码相机进行拍摄，在拍摄前选择好视点和视角，分别自两个不同的角度对同一视点的物体进行拍摄，这样就可以获得同一物体两幅不同角度的图像，其实相当于人的左右眼所见到的不同角度的物体图像，将这两幅不同角度的图像输入到电脑中，通过专用的软件进行相应的处理，软件处理主要是将两幅图像的相同区域进行对正，并在屏幕上轮流显示左右两侧不同的图像或是加上滤色，再戴上特殊的观察眼镜，由于人的视觉暂留的效果或是滤色效果，人的左右眼就可以看到相当于左右两眼所视效果，也就可以再现真实的三维效果。
本发明的优点和效果在于使用者可以使用普通数码相机方便的随时摄取物体信息，精确再现实际三维效果，成本更低廉，方便快捷，易于推广和普及。
附图1是本发明提出的一种获得立体数码图像的方法的视觉示意图。
附图2是本发明提出的一种获得立体数码图像的方法的流程示意图。
具体实施例方式
下面结合附图和实施例来说明本发明的工作原理。
本发明的基本结构主要由数码相机、专用软件、观察眼镜组成。
这里简单的说明一下立体成像的基本原理，人的眼睛在对物体注视时，由于左眼和右眼瞳孔之间的距离，大约为5cm，左眼和右眼对一个物体(或者说是同一视点)就会产生不同视角相同视点的图像，这两个不同的视觉图像信号，经过大脑的接受和处理就形成了一个三维的立体视觉效果，也就是我们所实际看到的物体的图像，所以，要形成一个立体的图像的效果，就要让两只眼睛同时接受到物体的不同视角相同视点的图像。此发明所涉及的基本原理也是这样，数码相机拍摄到的同一视点、不同角度的两幅图像，只要选择的角度合适，就相当于人的两只眼睛所见的效果，如附图1所示。
直接由数码相机所获得的同一物体的两幅图像还不是能够直接观察到立体的图像，还要经过处理才能够得到逼真的立体图像，由上述数码相机所获得的图像经过传输至电脑并保存，如JPG、BMP、GIF或其它的图像格式，要看到立体图像还要经过软件的处理以及用特殊的眼镜来观察，这里对软件做一说明，与该数码相机配套的软件是一种图像处理软件，是专门用来处理本发明所获取的图像，因为是分两次所拍摄的图像，两踾图像之间肯定是有误差的，中心视点不会是在一个固定的区域，所以软件处理主要是将两幅图像相同区域进行对正，将两次所获得的图像的对应位置进行对正，这样，才可以通过后面的处理得到相应的立体图像效果。我们知道，在前面所获得的同一物体的不同视角相同视点的图像，还必须分别送入相应的左右眼并相互不干扰才可以实现立体图像的再现，例如，要把第一次所获取的图像送入左眼，把第二次所获取的图像送入右眼，并且左眼和右眼不能够相互干扰并且保留各自的图像，这样才可以实现立体图像的再现，在本发明中，实现将左右侧的图像分别送入左右眼睛中去，可以分别采用了两种方法，一种为补色法，另一种为交互法，补色法的基本原理是，由软件对所获得的图像进行加滤色处理，分别加以不同的透明色，并且两个透明色互为补色，例如在第一次所获取的左侧的图像上加上红色透明色，在第二次所获取的右侧图像上加上绿色透明色，并且把两幅图像对齐叠加起来，那么，观察者再分别以对应色彩的透明眼镜去观察图像时，就可以看到不同的效果，比如说用红色透明的眼镜去观察，就基本只能够看到左侧的图像信号，如果用绿色透明的眼镜去观察时，就基本上只能够看到右侧的图像信号，如果我们由软件将上面加过过滤色的两幅图像叠加，叠加时的原点对应，并且用对应的左侧是红色透明、而右侧是绿色透明的补色眼镜去观察时，由于左眼只可以看到第一次所获取的物体的图像，右眼只可以看到第二次所获取的图像，这里就形成了一个立体图像的感觉，只是感觉色彩不够丰富，这里是因为过滤色眼镜会对有些色彩产生丢失。这里所涉及的眼镜是特制的两侧互为补色的观察眼镜。
除了上述的补色法和补色眼镜以外，还可以用另一个方法实现，可以使效果更加的逼真。我们都知道，人的眼睛有一个特性，就是“视觉暂留”，对于所看到的视觉信号，即使信号消失，在人的眼睛里也会存留约十二分之一到十六分之一秒的时间，如果把连续拍摄的图像以合适的速度时间播放，即可以形成画面连续的效果，电影也就是基于这个原理，我们可以充分地利用这个特点，如果把由数码相机获取同一物体不同视角同一视点的图像显示出来，先显示其中的一侧的图像，送至相应一侧的眼睛中，并遮挡住另外一侧的眼睛，在视觉暂留效应还没有消失的时间里，时间要小于十六之一秒，关闭这一幅图像显示，紧接着显示另一侧的图像，这次只可以让另一侧的眼睛看到这幅图像，让前面所述一侧的眼睛被遮挡成为不可见到，这实际上就已经做到让不同侧的眼睛看到相应侧面视角的图像，那么就可以形成立体图像的感觉，例如，也就是说，可以在一个时间周期里，可以在显示屏幕上先显示由第一次所获取左侧视角同一视点的图像，显示时间可设定为大约显示六十分之一秒，也就是相当于一般电脑显示器的一个刷新周期，在这个时间段里将右眼进行遮挡，只让观察者的左眼看到这个显示出来的图像，在第二个六十分之一秒，显示由第二次所获取的图像，也是显示在屏幕上的前一幅图像同一位置，显示时间的长短与前一幅是一样的，也是六十分之一秒，在这个时间段里，将观察者的左眼进行遮挡，只可以让观察者的右眼看到这个显示出来的图像，由于视觉暂留的效果，观察者左眼在这个时间段虽然实际上没有看到任何图像，但是还是可以感觉有图像的信号存在，而右眼也可以观察到由第二次所获取的在屏幕上显示出来的图像信号，过了这个时间段，即进入下一个周期第三个六十分之一秒，又显示左侧的图像，关闭右侧的眼镜，即又反复重复上述的过程，观察者右眼将被遮挡，但是由于视觉暂留的效应，仍可以感觉到图像信号，这样不断重复，所以观察者的左右眼分别接受的是相应视角同一视点的图像信号，相互也没有产生干扰，在视觉感觉上是连续的，形成了生动的立体的三维图像，在软件进行图像转换显示时，机器显卡或是由软件可同时会产生一个同步信号，这是提供给所配套的专门用来观察图像的观察眼镜的。
在这里所涉及的用来分别遮挡左右眼的观察眼镜，在本实施例中所采用的是液晶光阀眼镜，它的两个镜片是独立的，可以在不同的时间分别进行开启和关闭，当液晶光阀眼睛开启时，呈现透明的状态，当液晶光阀眼睛关闭时，呈现的是黑暗的状态，并且当左侧镜片开启和时候，右侧的镜片是关闭的，同样，在右侧镜片开启时，左侧镜片是关闭的，这样，在软件中图像转换的同时，或是特定的时间里，可以由软件提供一个切换信号，也可以由机器来提供一个同步信号，通过连接线或是无线信号不经过任何其它附加板卡传至这个眼镜，这里连接线可以是USB、PS/2等标准接口、连接线，也可以音频输出信号线，无线信号方式可以是红外方式，也可以是RF方式，来完成相应自动的切换，即当显示屏显示的是左侧视角同一视点的图像信号时，同时打开左侧的眼镜镜片，并将右侧的眼镜镜片关闭，当显示屏显示的是右侧视角同一视点的图像信号时，打开右侧的眼镜镜片，并将左侧的眼镜镜片同时关闭，这样不断地重复，就可以形成完整和连续的图像信号，由于视觉暂留特性，观察者就可以观察到生动真实的立体图像了，并且没有任何的色彩丢失。
该发明的工作流程如附图2所示，首先选取所要拍摄的物体，选择、调整左右两侧的视点位置，然后按下数码相机的快门，摄取物体左右不同视角同一视点的图像，然后将所获得的同一物体的不同视角同一视点的两幅图像传输到电脑，在电脑中专用的软件界面中可以选择不同的观看方式，一种为交互式，一种为补色式，其中交互式是将所获得的两幅不同视角相同视点的图像在屏幕上快速轮流周期显示，可由机器显卡产生信号，也可由软件都可产生一个同样的同步信号，传输到对应的液晶眼镜，眼镜的镜片在同步信号的作用下，左右侧镜片对应所显示的图像轮流开启和关闭，这样，当显示屏幕显示的是左侧视角同一视点的图像时，观察者的左眼就可以看到物体左侧视角同一视点的图像，而右眼被遮挡住了，当显示屏幕显示的是右侧视角同一视点的图像时，观察者的可就可以看到物体右侧视角同一视点的图像，而同时左眼被遮挡拄了，这是在视觉暂留的有效时间内进行的快速转换，在观察者的感觉中即形成了立体图像的感觉，如图中右侧流程所示。另一种获得立体图像的方式是补色式，在电脑获得同一物体不同视角同一视点的图像后，专用软件要图像进行加滤色处理，即对不同视角同一视点的两幅图像进行增加透明色处理，对左右两侧分别加上不同的透明色，且互为补色，再将两幅图像叠加起来显示的电脑屏幕上，观察者佩戴与所加补色对应颜色的眼镜，来观察所显示出来的图像，由于两只镜片互为补色，观察者的左眼和右眼分别只能够看到对应的左、右侧的图像，基本看不到另一侧的图像，这样观看即可以形成立体图像的感觉，只是色彩不全，用户可以选择不同的观察方式和眼镜来观察立体图像。
上述的方法可以使普通消费者使用普通数码相机就可以轻松获得并观看到逼真的三维立体图像，设备简单，操作方便，立体效果强。
权利要求
1.一种获得立体数码图像的方法，主要由数码相机、专用软件、观察眼镜组成。其主要特征是用普通数码相机进行拍摄，在拍摄前选择好视点和视角，分别自两个不同的角度对同一视点的物体进行拍摄，这样就可以获得同一物体两幅不同角度的图像，将这两幅不同角度的图像通过专用的软件进行相应的处理，软件处理主要是将两幅图像的相同区域进行对正，并在屏幕上轮流显示左右两侧不同的图像或是加上滤色，再戴上观察眼镜就可再现真实的三维效果。
2.根据权利要求1所述的一种获得立体数码图像的方法，其特征是观察眼镜为一种液晶光阀眼镜，它的两个镜片是独立的，可以在不同的时间分别进行开启和关闭，当液晶光阀眼睛开启时，呈现透明的状态，当液晶光阀眼睛关闭时，呈现的是黑暗的状态。
3.根据权利要求1所述的一种获得立体数码图像的方法，其特征是观察眼镜为一种呈半透明状的红绿镜，且两种颜色互为补色。
4.根据权利要求1所述的一种获得立体数码图像的方法，其特征是专用软件或是机器显卡可产生一个同步信号来提供给观察眼镜，可通过各种输出接口、连接线或是无线信号传至相应观察眼镜。
全文摘要
本发明是提供一种可以通过数码相机方便地获得三维立体图像方法。它的基本原理是用普通数码相机对同一物体的两个小同的角度、同一视点进行拍摄，这样就可以获得两幅不同角度的图像，通过专用的软件进行相应的处理，软件处理主要是将两幅图像进行对正，并在屏幕上轮流显示左右两侧不同的图像或是滤色图像，再戴上特殊的三维眼镜，就可以观察到真实的三维图像。本发明的优点和效果在于可以使用普通数码相机方便的随时摄取物体信息，精确再现实际三维效果，成本更低廉，方便快捷，易于推广和普及。
文档编号G06T1/00GK1713222SQ200410049610
公开日2005年12月28日 申请日期2004年6月22日 优先权日2004年6月22日
发明者宋柏君 申请人:宋柏君